پزشکان دانشمندان مؤسسه قلب اسمیت در Cedars-Sinai ابزار هوش مصنوعی (AI) ایجاد کردهاند که میتواند به طور موثر دو بیماری قلبی خطرناک را که اغلب به راحتی از دست میدهند شناسایی و تمایز قائل شود: کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک و آمیلوئیدوز قلبی. یافته های جدید در JAMA قلب و عروق.
دیوید اویانگ، متخصص قلب در انستیتو قلب اسمیت و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: شناسایی دقیق این دو بیماری قلبی حتی برای متخصصان قلب متخصص نیز چالش برانگیز است و بنابراین بیماران اغلب سال ها تا دهه ها قبل از تشخیص صحیح ادامه می دهند. مطالعه. الگوریتم هوش مصنوعی ما میتواند الگوهای بیماریهایی را که با چشم غیرمسلح دیده نمیشوند مشخص کند و سپس از این الگوها برای پیشبینی تشخیص درست استفاده کند.»
این الگوریتم جدید دو مرحلهای در بیش از 34000 ویدئو سونوگرافی قلب از آزمایشگاههای اکوکاردیوگرافی Cedars-Sinai و Stanford Healthcare استفاده شد. وقتی روی این تصاویر بالینی اعمال شد، این الگوریتم ویژگیهای خاصی را شناسایی کرد – مربوط به ضخامت دیوارههای قلب و اندازه حفرههای قلب – تا بهطور مؤثری برخی از بیماران را به عنوان مشکوک به بیماریهای قلبی ناشناخته معرفی کند.
اویانگ گفت: «این الگوریتم بیماران پرخطر را با دقت بیشتری نسبت به چشمهای آموزش دیده یک متخصص بالینی شناسایی کرد. این به این دلیل است که الگوریتم نشانههای ظریفی را در ویدیوهای اولتراسوند دریافت میکند که بین بیماریهای قلبی که اغلب میتوانند در بررسی اولیه بسیار شبیه به شرایط خوشخیمتر و همچنین به یکدیگر به نظر برسند، تمایز قائل میشوند.
بدون آزمایش جامع، متخصصان قلب تشخیص بیماریهای ظاهری مشابه و تغییرات در شکل و اندازه قلب را که گاهی اوقات میتوان بخشی از پیری طبیعی در نظر گرفت، چالش برانگیز میدانند. این الگوریتم نه تنها وضعیت غیر طبیعی را از نرمال به دقت تشخیص می دهد، بلکه بین آن هایی که ممکن است شرایط قلبی بالقوه تهدید کننده زندگی وجود داشته باشد، با سیگنال های هشدار دهنده ای که اکنون بسیار قبل از پیشرفت بالینی بیماری تا جایی که می تواند بر پیامدهای سلامتی تأثیر بگذارد قابل تشخیص هستند. تشخیص زودهنگام بیماران را قادر می سازد تا درمان های موثر را زودتر آغاز کنند، از حوادث بالینی نامطلوب جلوگیری کنند و کیفیت زندگی خود را بهبود بخشند.
آمیلوئیدوز قلبی که اغلب “سندرم قلب سفت” نامیده می شود، اختلالی است که در اثر رسوب یک پروتئین غیر طبیعی (آمیلوئید) در بافت قلب ایجاد می شود. همانطور که آمیلوئید ساخته می شود، جای ماهیچه قلب سالم را می گیرد و کار درست قلب را دشوار می کند. آمیلوئیدوز قلبی اغلب تشخیص داده نمی شود زیرا بیماران ممکن است علائمی نداشته باشند یا ممکن است علائم را فقط به صورت پراکنده تجربه کنند.
این بیماری در مردان مسن تر، سیاهپوست یا بیماران مبتلا به سرطان یا بیماری هایی که باعث التهاب می شوند، تأثیر می گذارد. اویانگ گفت که بسیاری از بیماران به جوامع محروم تعلق دارند و نتایج مطالعه را به ابزاری مهم در بهبود برابری مراقبت های بهداشتی تبدیل می کند.
کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک بیماری است که باعث ضخیم شدن و سفت شدن عضله قلب می شود. در نتیجه، کمتر قادر به استراحت و پر شدن از خون است و در نتیجه آسیب به دریچههای قلب، تجمع مایع در ریهها و ریتم غیرطبیعی قلب میشود.
اگرچه شرایط جداگانه و مجزا وجود دارد، اما آمیلوئیدوز قلبی و کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک اغلب در اکوکاردیوگرام، رایجترین روش تشخیصی تصویربرداری قلبی، بسیار شبیه به یکدیگر به نظر میرسند.
نکته مهم این است که در مراحل اولیه بیماری، هر یک از این بیماریهای قلبی میتواند ظاهر یک قلب غیر بیمار را نیز تقلید کند که با افزایش سن، اندازه و شکل آن به تدریج تغییر کرده است.
اویانگ میگوید: «یکی از مهمترین جنبههای این فناوری هوش مصنوعی نه تنها توانایی تشخیص غیرطبیعی از نرمال، بلکه همچنین تمایز بین این شرایط غیرطبیعی است، زیرا درمان و مدیریت هر بیماری قلبی بسیار متفاوت است.
اویانگ گفت، امید این است که بتوان از این فناوری برای شناسایی بیماران از همان ابتدای دوره بیماری استفاده کرد. به این دلیل که پزشکان میدانند که زودتر همیشه برای بهرهگیری از درمانهایی که امروزه در دسترس هستند، بهتر است و میتوانند برای جلوگیری از بدترین پیامدهای ممکن، مانند نارسایی قلبی، بستری شدن در بیمارستان و مرگ ناگهانی، بسیار مؤثر باشند.
محققان قصد دارند به زودی آزمایشات بالینی را برای بیمارانی که توسط الگوریتم هوش مصنوعی برای مشکوک به آمیلوئیدوز قلبی علامت گذاری شده اند، راه اندازی کنند. بیمارانی که در این کارآزمایی ثبت نام کردهاند، توسط متخصصان برنامه آمیلوئیدوز قلبی در موسسه قلب اسمیت، یکی از معدود برنامههایی در ساحل غربی که به این بیماری اختصاص یافته است، مشاهده خواهند کرد.
یک کارآزمایی بالینی برای بیمارانی که توسط الگوریتم برای کاردیومیوپاتی هیپرتروفیک مشکوک علامت گذاری شده است، به تازگی در Cedars-Sinai آغاز شده است.
سوزان چنگ، MD، MPH، مدیر مؤسسه تحقیقات پیری سالم در بخش قلب و عروق در مؤسسه قلب اسمیت و می گوید: «استفاده از هوش مصنوعی در قلب و عروق به سرعت و به طور چشمگیری در مدت زمان نسبتاً کوتاهی تکامل یافته است. نویسنده ارشد این مطالعه “این گامهای قابل توجه – که تحقیقات و مراقبتهای بالینی را در بر میگیرد – میتواند تاثیر فوقالعادهای در زندگی بیماران ما داشته باشد.