Искусственный интеллект находит в ЭКГ скрытые признаки риска внезапной остановки сердца

Исследователи Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) разработали систему искусственного интеллекта, которая по обычным электрокардиограммам (ЭКГ), фиксирующим электрическую активность сердца, выявляет людей с повышенным риском внезапной остановки сердца. Результаты опубликованы в журнале Nature. В США от внезапной остановки сердца ежегодно умирают более 300 000 человек: при этом электрическая система сердца внезапно отказывает, и оно перестаёт перекачивать кровь.

Как обучали систему

Алгоритм обучали на более чем 440 000 записей ЭКГ из единой системы здравоохранения Швеции за шесть лет. Записи сопоставили со свидетельствами о смерти, чтобы система научилась отличать здоровых людей, пациентов с известными сердечными рисками и тех, кто позднее умер от внезапной сердечной смерти. Затем её проверили на двух годах анонимизированных ЭКГ из больничной системы Сан-Диего и на отдельном наборе данных пациентов из Тайбэя.

Сравнение с нынешней практикой

Сейчас врачи в основном оценивают, какой объём крови сердце выталкивает при каждом сокращении, и на этом основании решают, нужен ли имплантируемый дефибриллятор. Так выявляется группа с ежегодным уровнем внезапной сердечной смерти 4,6%, тогда как ИИ выделил группу с показателем 7%. Алгоритм также обнаружил более широкую группу повышенного риска, включая тысячи людей, которых по действующим рекомендациям сочли бы малорисковыми. Система работает с обычными изображениями ЭКГ, которые больницы уже собирают.

У нынешнего подхода есть и недостатки: около двух третей имплантированных дефибрилляторов у пациентов высокого риска ни разу не приходится задействовать. При этом примерно 90% людей, переживших остановку сердца вне больницы, умирают в течение нескольких минут.

Дальнейшие шаги

Ведущий автор исследования Зиад Обермейер, ассоциированный профессор Школы общественного здравоохранения UC Berkeley и врач скорой помощи, сотрудничает с медицинскими системами Швеции, Тайваня и США, чтобы внедрить алгоритм в больничные базы ЭКГ. Пациентам с высоким результатом могут предложить носить пластырь, непрерывно записывающий электрическую активность сердца. Эти данные помогут выяснить, какие изменения в сердце порождают сигналы, распознаваемые ИИ. Для некоторых пациентов дополнительная информация может стать основанием для рекомендации установить дефибриллятор.