ЭКГ с искусственным интеллектом может ускорить диагностику и лечение сердечной недостаточности

Когда люди обращаются за неотложной помощью при одышке, обычная электрокардиограмма (ЭКГ или ЭКГ), усиленная искусственным интеллектом (ИИ), показывает более высокие результаты, чем стандартные анализы крови, при определении того, является ли причиной сердечная недостаточность, согласно результатам нового исследования, опубликованного сегодня в журнале «Arrhythmia and Electrophysiology» Американской ассоциации кардиологов (American Heart Association).

«Определить, почему у кого-то возникает одышка, сложно для врачей отделения неотложной помощи, и эта ЭКГ с поддержкой ИИ обеспечивает быстрый и эффективный метод для скрининга этих пациентов на предмет систолической дисфункции левого желудочка», - утверждает Демиладе Адединсево (Demilade Adedinsewo), доктор медицинских наук, ведущий автор исследования.

Левый желудочек обеспечивает большую часть насосной энергии сердца, поэтому он больше других камер и необходим для нормальной работы. При систолической дисфункции левого желудочка (LVSD) левый желудочек ослаблен и должен работать усерднее, чтобы поддерживать адекватный кровоток в организме.

В среднем около 1,2 миллиона человек в год обращаются в отделения неотложной помощи, потому что им не хватает дыхания. В этом году цифры намного выше, потому что затрудненное дыхание является одним из отличительных признаков инфекции COVID-19. При подозрении на проблемы с сердцем у пациентов в отделении неотложной помощи обычно выполняется ЭКГ - быстрая 10-секундная запись электрической активности сердца.

«Аномальная ЭКГ вызывает беспокойство по поводу сердечных патологий, но не является специфической для сердечной недостаточности», - отмечает Адединсево .

Врачи отделения неотложной помощи также полагаются на уровень натрийуретических пептидов в крови. Эти биомаркеры повышены в крови при сердечной недостаточности. Однако на эти уровни биомаркеров также влияют ожирение, возраст, заболевание почек, тяжелая инфекция, высокое кровяное давление в сосудах, которые доставляют кровь в легкие (легочная гипертензия), патологические сердечные ритмы и специфические лекарства от сердечной недостаточности.

Для создания ЭКГ с улучшенным искусственным интеллектом исследователи из клиники Майо использовали данные о тысячах пациентов для обучения компьютеров, чтобы различать схемы ЭКГ людей, которым в конечном итоге поставлен диагноз ЛВСД, и людей без ЛВСД. Примерно через 10 секунд стандартные записи ЭКГ могут быть проанализированы с помощью программного приложения AI для выявления вероятного LVSD.

В этом исследовании исследователи проверили точность ЭКГ с ИИ для выявления LVSD у пациентов отделения неотложной помощи с одышкой по сравнению с результатами биомаркеров крови. Они применили ИИ к ЭКГ 1606 пациентов (средний возраст 68 лет, 47% женщин, 91% белых), которым также сделали ЭКГ и анализы крови в отделении неотложной помощи, после чего последовало окончательное тестирование с использованием эхокардиограммы.

Исследователи обнаружили, что ЭКГ с искусственным интеллектом была более результативной, чем стандартные анализы крови, при выявлении пациентов с тяжелой формой LVSD (35% или менее крови в сердце, откачиваемой при каждом сокращении), с показателем эффективности 0,89 против 0,80; ЭКГ с ИИ также была эффективной (показатель эффективности 0,85) при выявлении пациентов с менее тяжелой, но ненормально низкой насосной способностью (50% или менее крови, покидающей сердце при каждом сокращении); и в то время как на результаты анализа крови могут влиять несколько факторов, ЭКГ с ИИ одинаково эффективна у мужчин и женщин, а также у пациентов разных возрастных групп.

ЭКГ с поддержкой ИИ пока не доступно повсеместно. Но в мае Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США предоставило разрешение на экстренное использование алгоритма ЭКГ с расширенным AI для скрининга LVSD у людей с подтвержденным или подозреваемым заболеванием COVID-19.