Näo soojuskujutised ja AI ennustavad täpselt südame isheemiatõbe

Ajakirjas BMJ Health & Care Informatics avaldatud uuring näitas, et näo termokaamerate ja tehisintellekti (AI) kombinatsioon suudab täpselt ennustada südame isheemiatõbe (CAD). Teadlaste sõnul osutus see mitteinvasiivne reaalajas meetod traditsioonilistest meetoditest tõhusamaks ning seda saaks kliinilises praktikas rakendada diagnostilise täpsuse ja töövoo parandamiseks, kui seda testitakse suuremates ja etniliselt mitmekesisemates patsientide populatsioonides.

Teadlaste sõnul tuginevad praegused koronaararterite haiguse diagnoosimise juhised riskitegurite tõenäosustele, mis ei ole alati täpsed ega laialdaselt rakendatavad. Kuigi neid meetodeid saab täiendada teiste diagnostiliste vahenditega, nagu EKG, angiogrammid ja vereanalüüsid, on need teadlaste sõnul sageli aeganõudvad ja invasiivsed.

Termopildistamine, mis salvestab objekti pinnal temperatuuri jaotust ja muutusi infrapunakiirguse tuvastamise abil, on mitteinvasiivne meetod. See on osutunud paljulubavaks vahendiks haiguste hindamisel, kuna see suudab naha temperatuurimustrite põhjal tuvastada ebanormaalse vereringe ja põletiku piirkondi.

Masinõppe (AI) tehnoloogiate tulek koos nende võimega keerukat teavet ekstraheerida, töödelda ja integreerida võib parandada termopildistamise diagnostika täpsust ja tõhusust.

Teadlased asusid uurima võimalust kasutada termokaameraid koos tehisintellektiga, et täpselt ennustada südame isheemiatõve esinemist ilma invasiivsete ja aeganõudvate meetoditeta 460 inimesel, kellel kahtlustatakse südamehaigust. Nende keskmine vanus oli 58 aastat; 126 (27,5%) olid naised.

Enne kinnitavaid uuringuid tehti nende nägudest termopildid, et töötada välja ja valideerida tehisintellektiga abistatav pildistamismudel koronaararterite haiguse tuvastamiseks.

Kokku 322 osalejal (70%) oli kinnitatud südame isheemiatõbi. Need isikud olid üldiselt vanemad ja suurema tõenäosusega mehed. Neil oli ka suurem tõenäosus elustiili, kliiniliste ja biokeemiliste riskitegurite esinemiseks ning ennetavate ravimite sagedasemaks kasutamiseks.

Termopildistamist ja tehisintellekti kasutav lähenemisviis ennustas südame isheemiatõbe ligikaudu 13% paremini kui traditsiooniliste riskitegurite ning kliiniliste tunnuste ja sümptomite abil tehtud eelnev riskihindamine. Kolme kõige olulisema termilise näitaja hulgas oli kõige mõjukam näo vasaku ja parema poole üldine temperatuurierinevus, millele järgnesid maksimaalne näotemperatuur ja keskmine näotemperatuur.

Eelkõige oli kõige tugevam ennustaja vasaku lõualuu piirkonna keskmine temperatuur, millele järgnesid temperatuurierinevus parema silma piirkonnas ja temperatuurierinevus vasaku ja parema oimukoha vahel.

Lähenemisviis tuvastas tõhusalt ka traditsioonilised südame isheemiatõve riskifaktorid: kõrge kolesteroolitase, meessugu, suitsetamine, ülekaalulisus (KMI), tühja kõhuga glükoos ja põletiku näitajad.

Teadlased tunnistavad oma uuringu suhteliselt väikest valimi suurust ja asjaolu, et see viidi läbi ainult ühes keskuses. Lisaks suunati kõik uuringus osalejad kinnitavatele testidele, kui neil kahtlustati südamehaigust.

Siiski kirjutab meeskond: „[Termograafilise pildistamise] võime ennustada [pärgarteritõbe] viitab potentsiaalsetele tulevastele rakendustele ja uurimisvõimalustele... Biofüsioloogilise tervise hindamise meetodina annab [see] haigusega seotud teavet, mis ulatub kaugemale traditsioonilistest kliinilistest mõõtmistest, mis võib parandada [aterosklerootilise kardiovaskulaarse haiguse] ja sellega seotud krooniliste seisundite hindamist.“

„[Selle] kontaktivaba ja reaalajas olemus võimaldab haigust koheselt hinnata ravi osutamise ajal, mis võib sujuvamaks muuta kliinilisi töövooge ja säästa aega oluliste arsti ja patsiendi otsuste langetamiseks. Sellel on ka potentsiaal massiliseks eelkontrolliks.“

Teadlased järeldavad: "Meie väljatöötatud [termilise pildistamise] ennustusmudelid, mis põhinevad täiustatud [masinõppe] tehnoloogiatel, näitasid paljulubavat potentsiaali võrreldes praeguste traditsiooniliste kliiniliste vahenditega."

"Praeguste leidude välise kehtivuse ja üldistatavuse kinnitamiseks on vaja täiendavaid uuringuid, mis hõlmavad suuremat hulka patsiente ja erinevaid populatsioone."