新型人工智能工具可以预测心力衰竭的发生，至少提前五年

  

根据 Charalambos Antoniades 教授领导的 发表在《美国心脏病学会杂志》上的一项新研究，一种开创性的人工智能 (AI) 工具可以预测一个人患上心力衰竭的几率，至少在这种衰弱性疾病出现之前五年。

 

研究人员表示，该项目是首个能够利用常规心脏CT扫描准确预测心力衰竭的项目。这些扫描通常用于检查胸痛或其他疾病。英国国家医疗服务体系（NHS）医院会常规进行此类扫描，以发现心脏问题，特别是冠状动脉中的脂肪斑块。研究人员称，英国每年约有35万名患者接受心脏CT扫描。

 

研究团队开发了一种工具，用于识别心脏周围脂肪的纹理变化，这些变化表明其下方的心肌存在炎症和不健康状态。这些变化无法通过任何常规医学影像检查用肉眼观察到。

 

人工智能会分析这些信息，并在某人患心力衰竭的风险较高时向医生发出警告。研究发现，最高风险组人群患心力衰竭的可能性是最低风险组的20倍。最高风险组人群在五年内患心力衰竭的概率约为四分之一。利用这些信息，医生可以采取措施预防心力衰竭的发生或控制病情。

 

该人工智能工具在来自九个 NHS 信托机构的 70,000 多名个体中进行了训练和验证，这些个体在接受心脏 CT 扫描后进行了长达十年的随访。

 

心力衰竭是一种严重的疾病，由于心肌损伤或问题，心脏无法像正常情况下那样有效地将血液泵送到全身。据估计，英国有超过一百万人患有心力衰竭。

 

这种情况通常是由心脏病发作时对心脏造成的损伤引起的，这种损伤可能是立即发生的，也可能是随着时间的推移而发生的。但还有许多其他疾病会导致心肌出现问题，逐渐导致心力衰竭。

 

这款新型人工智能工具能够识别出心力衰竭发展缓慢的人群以及高危人群。此前，尚无有效方法能够如此精准地预测哪些人可能罹患心力衰竭。牛津大学的研究人员发现，心脏周围的脂肪可以作为心脏早期疾病信号的“传感器”，在实际心脏病发生前数年，脂肪的质地和成分就会发生变化。

 

安东尼阿德斯教授说：

 

“我们利用生物科学和计算机领域的最新进展，在治疗心力衰竭方面取得了重大突破。我们新开发的AI工具能够处理心脏CT扫描数据，无需人工干预即可为每位患者生成绝对风险评分。虽然这项研究使用了心脏CT扫描，但我们现在正致力于将这种方法应用于任何原因进行的胸部CT扫描。”

 

“这将使医生能够更明智地决定最佳治疗方案，为高危患者提供最密集的治疗。我们希望，如果这项计划在全国推广，能够帮助患者延长寿命，从而减轻医院的压力。”

 

研究人员利用来自英格兰各地超过59000人的匿名心脏CT扫描结果训练了人工智能。该算法评估了心脏周围的脂肪情况，以及受试者在未来五年内是否会发展为心力衰竭，从而学习

该项目利用常规CT扫描数据，帮助医生比以往任何时候都更早地识别高风险患者。

如何识别这种疾病的早期迹象。

 

随后，研究人员利用来自英格兰另外13424人的扫描结果对该程序进行了测试。结果发现，该算法能够以86%的准确率预测一个人在未来五年内患上心力衰竭的风险。

 

了解一个人的风险评分有助于医生制定患者的治疗方案，例如需要对患者进行多密切的监测。治疗方案将因患者而异，取决于他们存在的、使其处于高风险状态的疾病。

 

该团队目前正在寻求监管部门的批准，以便在英国国家医疗服务体系（NHS）推广使用该工具。他们希望将其添加到全国各医院放射科进行的常规心脏CT扫描分析中。

 

研究人员正在对这款人工智能工具进行升级，使其能够用于任何胸部CT扫描，而不仅仅是心脏CT扫描。他们预计该程序将在未来几个月内进行调整，以适用于肺部CT扫描。这将有助于医生更及时地发现更多有心力衰竭风险的人群。

 

Antoniades 教授的研究工作由英国心脏基金会资助，并得到国家健康与护理研究所 (NIHR) 生物医学研究中心（牛津）的支持。