Изкуствен интелект със 100% точност ще открива опасно заболяване от един удар на сърцето
Учени от Великобритания и Италия са разработили специална конволюционна невронна мрежа, която използвайки данни от електрокардиография, може да диагностицира по един сърдечен удар наблюдава ли се при пациента застойна сърдечна недостатъчност.
За специалистите винаги е представлявало интерес заболяването хронична сърдечна недостатъчност, тъй като при него се наблюдава особено висок показател на смъртност. За да се намали този процент са необходими нови ефективни методи на диагностика. Около 26 милиона човека по целия свят страдат от сърдечна недостатъчност. Това заболяване се среща при всеки десети пациент сред хората по-възрастни от 65 години.
Факторите способни да провокират това заболяване са много. Но първопричината за появата на хронична сърдечна недостатъчност е нарушаването функционирането на миокарда. С други думи, неспособността на сърцето ефективно да осигурява циркулацията на кръвта в организма.
Застойната сърдечна недостатъчност е прогресиращо състояние и е съпроводено с цял комплекс от симптоми (от задух до отоци).
Специалистите не се притесняват само от високата степен на разпространение на това заболяване, но и от достатъчно високия показател на смъртност сред тези пациенти. За да се намали той са необходими бързи и ефективни методи на диагностика.
Лекарите могат да получат ценна информация за здравето на пациента благодарение на рентгенография, анализ на кръвта и ултразвуково изследване. Но често като ключов метод за диагностициране се използва електрокардиографията (ЕКГ). За да се определят измененията на сърдечния ритъм обикновено са необходими няколко минути , а понякога са необходими няколко измервания в различни дни. Но и такъв подход не гарантира 100% точност.
За да повишат ефективността и скоростта на диагностика, изследователите от Университета на Съри във Великобритания, заедно със свои колеги от Университета на Уоруик и Университета във Флоренция са разработили специална конволюционна невронна мрежа. Тя може почти мигновено да диагностицира застойна сърдечна недостатъчност . Всичко , което и е необходимо за това, са данни от ЕКГ за един сърдечен удар. Научна статия с подробно описание на новата разработка е представена в списанието Biomedical Signal Proccesing and Control.
Както съобщава водещият автор на разработката д-р Себастиан Масаро (Себастиан Массаро), новата невронна мрежа е обучавана, а след това тестирана на големи масиви данни от ЕКГ, намиращи се в публичен достъп.
За тренировка са използвали данни от пациенти със застойна сърдечна недостатъчност, а също така на здрави хора, при които не са се наблюдавали никакви отклонения в сърдечния ритъм.
„Нашият модел демонстрира 100%-на точност. Проверявайки само един удар на сърцето , ние можем да определим има ли човек сърдечна недостатъчност. Нашият модел, също така се явява първата невронна мрежа, която е способна да идентифицира морфологичните особености на ЕКГ, непосредствено свързани със сериозността на състоянието на пациента”. – разказва учения.
Междупрочем , невронната мрежа на този етап изисква доработване. Главният нюанс се състои в това, че обучението е протекло с данни или на здрави хора, или на пациенти с тежка форма на застойна сърдечна недостатъчност. Учените предполагат, че невронната мрежа няма да е толкова точна, ако в нея се вкарат данни на пациенти с по-лека форма на заболяването.
Затова по време на следващия етап на своята разработка, учените ще трябва да усъвършенстват своята система и да я обучат максимално точно да определя заболяването при различни степени на тежест на състоянието на пациента. Едва след това тази технология ще може да бъде внедрявана в клиничната практика.
