Εντοπισμός καρδιοπαθειών μέσω τεχνητής νοημοσύνης

Η συσσώρευση λίπους ειδικά γύρω από την καρδιά έχει συνδεθεί εδώ και καιρό με καρδιαγγειακές και μεταβολικές παθήσεις, αλλά μέχρι τώρα δεν υπήρχε συγκεκριμένος τρόπος μέτρησης. Πρόσφατα, αναπτύχθηκε ένα νέο εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να μετρήσει ποσοτικά αυτές τις εναποθέσεις λίπους από μέσω εικόνων από μαγνητικές τομογραφίες.

Ο περικαρδιακός λιπώδης ιστός (PAT) είναι μια συγκεκριμένη συλλογή λιπώδους ιστού που περιβάλλει την επιφάνεια της καρδιάς. Τα υψηλά επίπεδα PAT, ξεχωριστά από το σωματικό βάρος ή τον δείκτη μάζας σώματος, έχουν συνδεθεί με αυξημένο κίνδυνο διαβήτη και στεφανιαίας νόσου, αλλά η συσχέτιση αυτή δεν μπορούσε να επιβεβαιωθεί λόγω έλληψης μετρήσεων.

Ο καλύτερος τρόπος με τον οποίο μπορούμε επί του παρόντος να μετρήσουμε τα επίπεδα PAT είναι η χρήση αξονικής τομογραφίας (CT). Το πρόβλημα είναι ότι οι αξονικές τομογραφίες εκθέτουν τους ασθενείς σε μικρά αλλά σχετικά επίπεδα ιονίζουσας ακτινοβολίας, γεγονός που περιορίζει τη δυνατότητα των ερευνητών να μετρήσουν ηθικά τα επίπεδα PAT σε μεγάλες, διαφορετικές ομάδες υγιών εθελοντών.

“Για να αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα, επινοήσαμε ένα εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να εφαρμοστεί σε τυπικές μαγνητικές τομογραφίες καρδιάς για να μπορούμε να μετρήσουμε του λίπους γύρω από την καρδιά αυτόματα και γρήγορα, σε λιγότερο από τρία δευτερόλεπτα”, λέει η Zahra Raisi-Estabragh, επικεφαλής ερευνήτρια της νέας μελέτης.

Με ένα νέο νευρωνικό δίκτυο, του οποίου η ακρίβειά του αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας διάφορα ανεξάρτητα σύνολα δεδομένων. Οι ερευνητές επικύρωσαν ότι το εργαλείο μπορεί πράγματι να μετρήσει με ακρίβεια τον συνολικό όγκο της PAT από μία απλή απεικόνιση καρδιακής μαγνητικής τομογραφίας.

Για να καταδείξουν τις κλινικές δυνατότητες του νέου εργαλείου, οι ερευνητές εξέτασαν ένα μεγάλο σύνολο δεδομένων της βρετανικής βιοτράπεζας δεδομένων με πάνω από 40.000 άτομα. Το εργαλείο μέτρησε τα επίπεδα PAT και στη συνέχεια εξέτασε τις συσχετίσεις μεταξύ PAT και διαβήτη.

Το εργαλείο αξιολόγησε με ακρίβεια τον κίνδυνο διαβήτη ενός ασθενούς με βάση την ποσότητα λίπους που μέτρησε γύρω από την καρδιά. Η Raisi-Estabragh σημειώνει ότι αυτό δεν σημαίνει αμέσως ότι το εργαλείο είναι καλό για ένα διαγνωστικό τεστ διαβήτη, αλλά αντίθετα προσφέρει πληροφορίες για το πώς μπορούν πλέον να διερευνηθούν αποτελεσματικά οι συσχετίσεις μεταξύ της νόσου και των επιπέδων PAT.

“Αυτό το εργαλείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μελλοντικούς ερευνητές για να ανακαλύψουν περισσότερα σχετικά με τις σχέσεις μεταξύ του λίπους γύρω από την καρδιά και του κινδύνου εμφάνισης ασθενειών, αλλά και ενδεχομένως στο μέλλον, ως μέρος της συνήθους φροντίδας ενός ασθενούς στο νοσοκομείο”, προσθέτει η Raisi-Estabragh.

Οι ερευνητές λένε ότι το εργαλείο είναι πλέον έτοιμο να χρησιμοποιηθεί σε νέες κλινικές έρευνες. Θα είναι η πρώτη φορά που τα επίπεδα PAT θα μπορούν να μετρηθούν εύκολα σε μεγάλες ομάδες ανθρώπων.

Ο Steffen Petersen, επιβλέπων της έρευνας από το Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου, λέει ότι τελικά αυτό το εργαλείο μπορεί κάλλιστα να περάσει σε κλινικές εφαρμογές, εάν περαιτέρω μελέτη επικυρώσει σαφώς τα μέτρα PAT παράλληλα με τον κίνδυνο ασθένειας.