Внезапная сердечная смерть уносит сотни тысяч жизней ежегодно. В одних только США эта цифра превышает 300 000 человек. Трагедия заключается в том, что у большинства погибших не было никаких предшествующих симптомов, а значит, и медицинских показаний для установки спасительного имплантируемого дефибриллятора. Врачи просто не знали о надвигающейся угрозе. Теперь эту проблему может решить искусственный интеллект: журнал Nature опубликовал исследование учёных из Калифорнийского университета в Беркли, которые обнаружили скрытые сигналы опасности в стандартных электрокардиограммах (ЭКГ).
На сбор необходимых данных ушло около десяти лет. Команда под руководством Зиада Обермейера, доцента Школы общественного здравоохранения в Беркли и практикующего врача скорой помощи, использовала базу из 440 тысяч ЭКГ шведской системы здравоохранения. Нейросеть сопоставляла эти графики со свидетельствами о смерти, выданными за последние шесть лет. Затем эффективность алгоритма проверили на независимых массивах данных из больниц Сан-Диего и Тайбэя. В сборе информации также участвовали профильные стартапы Dandelion Health и Nightingale Open Science, сооснователем которых выступает сам Обермейер.
В отличие от классического инфаркта, возникающего из-за физической закупорки сосудов, внезапная остановка сердца – это резкий сбой электрической активности. Он почти не оставляет видимых следов для традиционной диагностики. До сих пор главным методом оценки риска оставалось измерение объёма крови, который сердце выталкивает при каждом сокращении. Этот показатель выявляет группу пациентов с ежегодной смертностью в 4,6%. Нейросеть же смогла определить людей с риском в 7%, причём подавляющее большинство из них по старым клиническим протоколам считались пациентами с низким уровнем угрозы.
«Эта проблема трагична, но вместе с тем она прекрасно поддаётся решению с помощью ИИ», – отмечает Обермейер.
По его словам, заболевание успешно лечится: если заранее знать о риске и вживить дефибриллятор, пациент будет спасён. Сейчас исследователи уже работают с больничными сетями США, Швеции и Тайваня над внедрением алгоритма. Пациентам из выявленной нейросетью группы риска предложат носить специальный патч для непрерывного мониторинга сердечного ритма. Учёные надеются, что найденные машиной закономерности не только сохранят жизни напрямую, но и помогут открыть фундаментальные физиологические механизмы электрических сбоев в сердце.
Мнение редакции
Это исследование – отличная иллюстрация того, как технологии переходят от красивых концептов к реальному спасению людей. Медицина всегда опиралась на видимые симптомы, но возможности человеческого глаза и классических приборов ограничены. Нейросети выступают здесь в роли мощного аналитического фильтра, который замечает то, что ускользало от кардиологов десятилетиями.
Самое интригующее в этой новости – не факт создания очередного умного алгоритма, а то, как ИИ заставляет нас пересматривать устройство собственного организма. Если машина видит надвигающийся электрический сбой там, где врач видит норму, значит, нам ещё только предстоит до конца расшифровать язык, на котором с нами говорит наше тело. Будет интересно посмотреть, как быстро этот прогностический инструмент пройдёт путь от страниц научных журналов до рутинного медосмотра в обычной поликлинике.