Sirdi saudzējošais AI: mākslīgā intelekta sistēma sola noteikt sirds transplantāta atgrūšanas pazīmes
Sirdi saudzējošs AI: sirds transplantācija var būt dzīvības glābšana pacientiem ar beigu stadijas sirds mazspēju. Tomēr daudziem pacientiem ir transplantāta atgrūšana, kurā imūnsistēma uzbrūk transplantētajam orgānam
Taču transplantāta atgrūšanas noteikšana ir sarežģīta. Sākotnējās stadijās pacientiem var nebūt simptomu, un eksperti ne vienmēr vienojas par atgrūšanas pakāpi un smagumu, pārbaudot sirds biopsijas, lai diagnosticētu problēmu.
AI, kas palīdz sirds transplantācijā: CRANE sistēma
Lai palīdzētu risināt šīs problēmas, Hārvardas Medicīnas skolas izmeklētāji Brigamas un Sieviešu slimnīcā izveidoja mākslīgā intelekta sistēmu, ko sauc par sirds atgrūšanas novērtējuma neironu novērtētāju (CRANE), kas var palīdzēt noteikt noraidījumu un novērtēt tā smagumu.
Izmēģinājuma pētījumā komanda novērtēja CRANE veiktspēju sirds audu paraugos, ko sniedza pacienti no trīs dažādām valstīm, atklājot, ka tas varētu palīdzēt sirds ekspertiem precīzāk diagnosticēt atgrūšanu un samazināt izmeklēšanai nepieciešamo laiku.
Komandas darba rezultāti, kas publicēti Nature Medicine, parāda šīs pieejas izmantošanas iespējamību un solījumu lielākos klīniskajos pētījumos.
"Mūsu retrospektīvais izmēģinājuma pētījums parādīja, ka mākslīgā intelekta un cilvēka intelekta apvienošana var uzlabot ekspertu vienošanos un samazināt laiku, kas nepieciešams biopsiju novērtēšanai," sacīja pētījuma vecākais autors Faisals Mahmoods, HMS patoloģijas docents Brigham and Women's.
"Mūsu rezultāti ir pamats liela mēroga klīniskiem pētījumiem, lai noteiktu AI modeļu lietderību sirds transplantācijas rezultātu uzlabošanai."
Mahmūds arī vada Mahmood laboratoriju Brigamas un sieviešu patoloģijas nodaļā.
Sirds biopsijas parasti izmanto, lai identificētu un novērtētu orgānu atgrūšanas smagumu pacientiem pēc sirds transplantācijas.
Tomēr vairāki pētījumi liecina, ka eksperti bieži vien nav vienisprātis par to, vai pacients noraida sirdi vai atgrūšanas smaguma pakāpi.
Diagnozes mainīgumam ir tiešas klīniskas sekas, un tās var izraisīt kritisku ārstēšanas aizkavēšanos, nevajadzīgas novērošanas biopsijas, trauksmi, neatbilstošu zāļu devu un, visbeidzot, sliktākus rezultātus.
EKG IEKĀRTAS? Apmeklējiet ZOLL BOOTH EXERGENCY EXPO
CRANE, kad AI novērtē sirdi tandēmā ar profesionāļiem
CRANE ir paredzēts lietošanai kopā ar cilvēku ekspertu novērtējumu, lai ātrāk noteiktu precīzu diagnozi, un to var izmantot arī vietās, kur var būt maz patoloģijas ekspertu.
Komanda apmācīja CRANE transplantāta atgrūšanas noteikšanai, apakštipa noteikšanai un klasifikācijai, izmantojot tūkstošiem patoloģijas attēlu no vairāk nekā 1,300 sirds biopsijām no Brigham and Women's.
Pēc tam pētnieki apstiprināja modeli, izmantojot testa biopsijas no Brigham un Women un neatkarīgām, ārējām testu komplektiem, kas saņemti no Šveices un Turcijas slimnīcām.
Ārējās validācijas datu kopas tika izveidotas, lai parādītu lielu mainīguma pakāpi, kas ir veids, kā AI modeļa stresa testu un nodrošināt, ka tas var darboties precīzi pat tad, ja tas saskaras ar daudziem mulsinošiem signāliem.
CRANE veica labus rezultātus noraidījuma noteikšanā un novērtēšanā, un rezultāti ir salīdzināmi ar tiem, kas iegūti tradicionālajos novērtējumos.
Kad eksperti izmantoja rīku, domstarpības starp ekspertiem samazinājās un novērtēšanas laiks samazinājās.
Autori atzīmē, ka rīka izmantošana klīniskajā praksē vēl ir jānosaka, un viņi plāno veikt turpmākus sistēmas uzlabojumus, taču rezultāti ilustrē AI integrēšanas diagnostikā potenciālu.
"Visā medicīnas vēsturē diagnostikas novērtējumi lielā mērā ir bijuši subjektīvi," sacīja Mahmuds.
"Bet skaitļošanas rīku jaudas un palīdzības dēļ tas sāk mainīties.
Ir īstais brīdis veikt pārmaiņas, pulcējot cilvēkus ar klīnisku pieredzi un skaitļošanas zinātņu pieredzi, lai izstrādātu palīgdiagnostikas rīkus.
Sirds slimība: kurš atbalstīja AI CRANE
Šo darbu daļēji atbalstīja BWH prezidenta fonds, Nacionālais Vispārējo medicīnas zinātņu institūts (R35GM138216), Google mākoņpētniecības grants, Nvidia GPU grantu programma, iekšējie līdzekļi no Brigham un Sieviešu un Masačūsetsas vispārējās slimnīcas patoloģijas, Nacionālajiem veselības institūtiem. , Nacionālās medicīnas bibliotēkas Biomedicīnas informātikas un datu zinātnes pētniecības apmācības programma (T15LM007092), Nacionālā cilvēka genoma pētniecības institūta Rūtas L. Kirššteinas Nacionālā pētniecības dienesta balvas bioinformātikas apmācības stipendija (T32HG002295), Nacionālā vēža institūta Rūtas L. Kirššteinas nacionālā dienesta balva (T32CA251062) un Nacionālā zinātnes fonda absolventu stipendiju.
Lasīt arī:
Sirds mazspēja un mākslīgais intelekts: pašmācības algoritms, lai noteiktu EKG neredzamas pazīmes
Sirds mazspēja: simptomi un iespējamā ārstēšana
Kas ir sirds mazspēja un kā to atpazīt?
Sirds: kas ir sirdslēkme un kā mēs iejaucamies?
Vai jums ir sirdsklauves? Lūk, kas tie ir un ko tie norāda
Sirdslēkmes simptomi: kā rīkoties ārkārtas situācijā, CPR nozīme