Врач-кардиолог ММЦ «СОГАЗ» Тимур Пулатович Абдуалимов создал онлайн-сервис для определения степени поражения магистральных коронарных артерий при помощи нейронных сетей. Платформа с элементами искусственного интеллекта позволяет на основе только ЭКГ-изображения и базовых данных пациента выполнить прогнозируемую коронарографию, то есть быстро и неинвазивно оценить состояние сосудов сердца.
Ишемическая болезнь сердца и другие патологии сердечно-сосудистой системы остаются главной причиной смертности людей во всем мире. «Золотым стандартом» диагностики этих заболеваний является коронарография — рентгенконтрастный метод исследования, позволяющий достоверно оценить состояние коронарных артерий, которые доставляют к сердцу насыщенную кислородом кровь, обеспечивая его бесперебойную работу.
Однако классическая коронарография — это инвазивная методика, которая имеет ряд противопоказаний и, как любая хирургическая процедура, несет определенные риски. Существуют и другие, неинвазивные виды диагностики (например, КТ-ангиография, МРТ сердца, суточное мониторирование ЭКГ и др.), но все они требуют наличия дорогостоящего оборудования и длительного нахождения пациента в клинике.
Кроме того, данные состояния нередко развиваются бессимптомно, поэтому пациенты обращаются к врачу уже с такими острыми, жизнеугрожающими формами как нестабильная стенокардия и инфаркт миокарда. Специалисты отмечают и ряд других сложностей, связанных с выявлением патологий сосудов сердца: массовую самодиагностику пациентов с помощью информации из интернет-источников, сложность клинической диагностики и верификации диагноза врачом.
Принцип работы
Решить все эти проблемы поможет экспериментальная разработка врача-кардиолога ММЦ «СОГАЗ» Тимура Пулатовича Абдуалимова. Инновационность примененного автором подхода заключается в использовании для диагностики нейросетевого анализа. Сервис CORONAROGRAPHY.AI позволяет оценить состояние каждой магистральной коронарной артерии, вероятность атеросклероза и необходимость выполнения инвазивной коронарографии с возможной реваскуляризацией миокарда (восстановлением проходимости артерий).
Система основана на применении методов искусственного интеллекта, глубоких нейронных сетей. Алгоритм обучен на сотнях уникальных коронарных ангиограмм, и постоянно совершенствуется с использованием еще большего количества данных, благодаря чему демонстрирует высокую точность расчетов. Сейчас она составляет около 80%, а в ближайшем будущем планируется достичь 90-95%.
Основным принципом системы является максимальная приближенность работы искусственного интеллекта к работе врача-кардиолога. Использование нейросетей для диагностики нередко критикуют, поскольку они, как правило, анализируют только изображения, тогда как медики ориентируются на дополнительные данные — анамнез, характеристики пациента, результаты объективного исследования. Новая система лишена этого недостатка. Для проведения анализа в нее закладываются ЭКГ-изображения и базовые данные о пациенте: пол и возраст, уровень холестерина, наличие хронических заболеваний, наследственные факторы, образ жизни и пр.
При этом система имеет целый ряд преимуществ перед классической коронарографией:
- Простота использования — пациенту нужно лишь заполнить анкету и загрузить ЭКГ-изображения, а из оборудования требуется только компьютер и ЭКГ-лента
- Быстрое получение результата (уже через несколько минут)
- Возможность выявления острых состояний на ранних стадиях
- Неинвазивность и полная безопасность
- Возможность проведения диагностики удаленно
Комментарий автора разработки, врача-кардиолога ММЦ «СОГАЗ» Тимура Пулатовича Абдуалимова:
«По статистике, от сердечно-сосудистых заболеваний в России ежегодно умирает 621 человек на каждые 100 тысяч населения. К сожалению, в регионах этот показатель значительно выше, чем в центральной части нашей страны. Я убежден, что если врачи в любом населенном пункте получат возможность проводить раннюю диагностику, выявлять группу риска и оказывать необходимую помощь пациентам, еще не достигшим острого состояния, смертность от сердечно-сосудистых причин удастся заметно снизить.
Идея проекта возникла в 2018 году. В прошлом году была собрана база данных, создан дизайн исследования и сам продукт. Сейчас я использую этот сервис в собственной клинической практике и могу с уверенностью сказать, что он значительно упрощает работу врача-кардиолога и помогает в постановке диагноза. Фактически это принципиально новый подход к диагностике ишемической болезни сердца, который может применяться повсеместно. Надеюсь, что в ближайшем будущем технология сможет использовать в рамках системы ОМС, в т.ч. для оказания неотложной помощи в экстренных ситуациях».
Перспективы использования
Искусственный интеллект (ИИ) сегодня все шире применяется в сфере здравоохранения. Разумеется, развитие таких технологий не обошло стороной и сферу кардиологии. Так, в нашей стране разрабатывается несколько систем, направленных на автоматизацию диагностики сердечно-сосудистых заболеваний и поддержки принятия решений по лечению пациентов. Однако аналогов продукта, созданного Т.П. Абдуалимовым, сегодня нет. Он не требует наличия сложного оборудования, отличается доступностью и легкостью в использовании.
Неинвазивная прогнозируемая AI-коронарография может выполняться врачом-кардиологом при приеме пациентов в клинике, а также дистанционно — в рамках телемедицинских консультаций. Более того, для работы с программой не требуется специальных навыков. Поэтому каждый человек, например, имеющий предрасположенность к развитию сердечно-сосудистых патологий, может использовать его самостоятельно, на домашнем компьютере, и в случае выявления каких-либо рисков обратиться к врачу для решения проблемы на начальном этапе.
Автор разработки также отмечает, что она поможет решить проблему отсутствия скрининга для выявления патологий коронарных артерий. Дело в том, что существующие сейчас (в основном дорогостоящие) исследования для диагностики ишемической болезни сердца имеют определенные риски, поэтому проводятся строго по показаниям. Например, стресс-эхокардиография сопряжена с нагрузкой на миокард, мультиспиральная компьютерная коронарография — с необходимостью введения контрастного вещества. Фактически в качестве скрининга применяется только ЭКГ как наиболее доступный и безопасный метод. Новая методика позволит вывести проведение скрининговых исследований патологий артерий на новый уровень.
Отдельно стоит отметить актуальность использования прогнозируемой AI-коронарографии в период пандемии коронавирусной инфекции. Поскольку COVID-19 оказывает крайне негативное воздействие на сосудистую систему и может приводить к острому коронарному синдрому, тромботическим, тромбоэмболическим и другим осложнениям, необходимо прогнозировать течение заболевания, исходя из состояния артерий пациента. Это позволит выявлять поражение коронарного русла на ранних стадиях, оценивать динамику этого процесса и вовремя принимать необходимые меры. Учитывая повышенную нагрузку на медицинских работников, немаловажно и то, что новая система позволит проводить диагностику без привлечения дополнительных ресурсов — как материальных, так и человеческих.
Использование нейросетевого анализа для выявления поражения коронарных артерий позволит:
- Выявлять сердечно-сосудистые заболевания на ранних стадиях, предотвращая летальные исходы
- Снизить нагрузку на врачей и повысить эффективность использования ресурсов системы здравоохранения
- Проводить достоверную диагностику даже в самых отдаленных уголках страны
С полной версией материала можно ознакомиться в журнале "СОГАЗ МЕДИЦИНА".
Возможны противопоказания. Необходима консультация специалиста.
#коронарография #коронарные артерии #сердечно-сосудистые заболевания #ишемическая болезнь сердца #инфаркт #инсульт #сердце и сосуды #кардиология #диагностика заболеваний #сердечная недостаточность
