Može li umjetna inteligencija predvidjeti infarkt?

I mada broj oboljelih od kardiovaskularnih bolesti raste, zahvaljujući boljim preventivnim i akutnim medicinskim mjerama - istovremeno se značajno smanjuje smrtnost, odnosno relativni broj umrlih.

Umjetna inteligencija će u budućnosti vjerojatno dodatno povećati ovaj pozitivan razvoj, jer može vrlo rano prepoznati potencijalne opasnosti: iz mnoštva rezultata pregleda i testova može filtrirati određene rastere ili nepravilnosti koje tako brzo ne bi mogli pronaći čak ni najbolji stručnjaci.

Evo tri studije koje pokazuju kako to može funkcionirati.

Bol u grudima: umjetna inteligencija bolje analizira snimke skenera

Umjetna inteligencija mogla bi spasiti život tisućama pacijenata s bolom u grudima kod kojih rizik od srčanog udara nije identificiran nakon kompjuterske tomografije (CT) proizlazi iz studije Sveučilišta u Oxfordu predstavljene 13. studenog.

Uspoređivanjem standardnog postupka s onim u kojem se koristila umjetna inteligencija, znanstvenici su došli do zaključka da bi primjena umjetne inteligencije mogla dovesti do preko 20 posto manje srčanih udara i 8 posto manje moždanih udara i smrti zbog otkazivanja srca, kao i da je isplativa za zdravstveni sustav.

Prvi put kardiolozi su dobili procjene rizika generirane umjetnom inteligencijom za 744 pacijenta - nakon čega su mijenjali liječenje pacijenata u do 45 posto slučajeva.

„Naša studija je otkrila da je kod nekih pacijenti koji stižu u bolnicu s bolom u grudima i koje često umiruju i vraćaju kući, prisutan veliki rizik od srčanog udara u sljedećih desetak godina, čak i u odsustvu bilo kakvog znaka bolesti u njihovim srčanim arterijama. Pokazali smo da pružanje kardiolozima točne slike rizika može promijeniti i potencijalno poboljšati tijek liječenja mnogih srčanih pacijenata“, kaže Charalambos Antoniades koji vodio tim znanstvenika medicinskog odjela Radcliffe na Sveučilištu u Oxfordu.

Njihov fokus su inače mehanizmi kojima različite naslage masnog tkiva utječu na kardiovaskularni sustav, posebno zidove krvnih žila i srčani mišić (miokard). U medicinskoj se sada masno tkivo smatra „biokemijskom tvornicom" u ljudskom tijelu, koja proizvodi širok spektar bioaktivnih molekula, koji pak mogu imati ključnu ulogu u različitim tkivima.

Tri četvrtine pacijenata nakon skeniranja šalju kući kao zdrave

Zbog bola u grudima oko 350.000 ljudi godišnje u Velikoj Britaniji skenira srce - taj pregled se smatra standardnim testom za otkrivanje suženja ili blokade koronarnih arterija.

Kod oko tri četvrtine skeniranih pacijenata nije bilo jasnih znakova značajnog suženja koronarnih arterija i nisu bili dalje liječeni.

Nažalost, mnogi od njih su u budućnosti umrli od srčanog udara, jer mala, neprimjetna suženja, ako su upaljena, mogu puknuti i blokirati arterije, što dovodi do srčanog udara. Do nedavno nije bilo moguće unaprijed identificirati ove visokorizične pacijente.

Antoniadesov tim je analizirao podatke od preko 40.000 pacijenata koji su bili podvrgnuti rutinskim CT kardiološkim pregledima u osam britanskih bolnica. Pacijenti su praćeni u prosjeku 2,7 godina.

Dok je kod onih sa značajnim suženjima koronarnih arterija vjerojatnost od ozbiljnih srčanih smetnji ili smrti bila veća, dvostruko više pacijenata bez značajnih suženja doživjelo je srčani udar ili je umrlo od posljedica kardiovaskularnog oboljenja.

Umjetna inteligencija analizira upale, masno tkivo i minimalna suženja

Tim znanstvenika s Oxforda je potom koristio svoju novu umjetnu inteligenciju koja je obučena za korištenje sljedećih informacija:

o promjenama u masnom tkivu oko upaljenih arterija – što može ukazati na rizik od teških oboljenja kao što je infarkt.

o suženjima arterija

o drugim kliničkim faktorima rizika

Dalje testiranje na dodatnih 3.393 pacijenta tijekom 7,7 godina pokazalo je da umjetna inteligencija može, neovisno i precizno, predvidjeti rizik od srčanih oboljenja.

A među onima, bez suženih arterija, pacijenti s najvišom razinom upale u krvnim žilama imali su više od 10 puta veći rizik od smrti u usporedbi s onima s nižim razinama upale.

Umjetna inteligencija bolje čita EKG

Evo još jednog primjera: sredinom 2023. znanstvenici iz SAD-a i Kanade su predstavili umjetnu inteligenciju koja traži sumnjive uzorke na krivulji elektrokardiograma (EKG) i može otkriti opasne blokade u koronarnim arterijama mnogo pouzdanije čak i od iskusnih kardiologa.

I ovdje vrijedi: što ranije se opasnost prepozna, manji je rizik od pogoršavanja stanja. Tako je, na primjer, relativno bezopasnom rutinskom procedurom moguće ugraditi takozvane stentove - mnogo prije nego što dođe do opasnog začepljenja.

Stent je poput male cjevčice od metala ili plastike koja se kateterom dovodi do suženog područja krvne žile, gdje ga trajno drži otvorenim, odnosno sprječava sužavanje. Rizik od srčanog udara - na tom mjestu - je spriječen. Mnogi pacijenti imaju i po nekoliko stentova.

Umjetna inteligencija ubrzava utvrđivanje ključne razine troponina

A sredinom svibnja 2023. je predstavljena studija o korištenju umjetne inteligencije u razvoju „Sustava za podršku u odlučivanju“ koji bi mogao ubrzati dijagnozu infarkta - još na hitnom prijemu.

Radi se sposobnosti umjetne inteligencije pod imenom CoDE-ACS da vrlo osjetljivim testom odredi opasnu razinu troponina (proteini koji se nalaze u srčanom i skeletnim mišićima) u krvi, mnogo brže i preciznije od prethodnih metoda. Protein troponin se oslobađa raspadanjem ćelija srčanog mišića i igra središnju ulogu u dijagnozi infarkta.

„Iako smjernice liječnicima preporučuju fiksni prag srčanog troponina za dijagnozu infarkta miokarda, na koncentraciju troponina utječe starost, spol, druge bolesti i vrijeme od pojave simptoma“, objašnjava se u studiji čiji su glavni autori Dimitrios Dodesis, Kuan Ken Li sa Sveučilišta u Edinburghu i Jasper Boeddinghaus sa Sveučilišta u Baselu.

Umjetna inteligencija je „obrazovana" na temelju podataka od 10.038  pacijenata (48% žena), a rezultat je eksterno potvrđen korištenjem podataka gotovo isto toliko pacijenata.

CoDE-ACS se pokazala kao odlična za podršku donošenja odluka i dijagnoza liječnika kada se radi o vjerojatnosti infarkta miokarda kod pojedinca i ima potencijal smanjivanja nepotrebnih prijema pacijenata u bolnicu a time i velike koristi za pacijente i zdravstvene radnike.

Ovaj tekst je izvorno objavljen na njemačkom. 

Pratite nas i na Facebooku, preko X-a, na Youtubeu, kao i na Instagramu