Silma skaneerimine võib paljastada südameataki või insuldi riski

Briti Südamefondi ja Riikliku Tervise- ja Hooldusuuringute Instituudi (NIHR) toetatud uuringu kohaselt saab silma tagaosast tehtud lihtne digitaalne foto ennustada järgmise kümnendi jooksul aset leidvat olulist kardiovaskulaarset sündmust – näiteks südameataki või insulti – 70% täpsusega.

Teadlased usuvad, et rutiinseid võrkkesta skaneeringuid saaks kasutada ka inimese südame tervise jälgimiseks aja jooksul, kuna nad leidsid seose ka riskiskoori muutuse vahel kolme aasta jooksul ja suure kardiovaskulaarse sündmuse tõenäosuse vahel.

Silma skaneeringut analüüsitakse tehisintellekti (AI) abil, mis annab isikupärastatud riskiprognoosi sekundi murdosa jooksul.

Kõrgeima riskiga inimesed võidakse suunata perearsti juurde, kes võib kolesterooli alandamiseks välja kirjutada vererõhuravimeid või statiine. Tulevikus loodavad teadlased, et igaüks, kellel on silmauuring, saaks oma nutitelefoni teate oma südamehaiguse kohta.

Uuringut juhtis Dundee ülikooli Briti Südamefondi teadur ja konsultant-kardioloog dr Ify Mordi ning see avaldati ajakirjas Cardiovascular Diabetology.

Ta ütles:

„See võib tulla üllatusena, aga silmad on peegel südamesse.
Kui silma tagaosas olevad veresooned on kahjustatud või ahenenud, on suur tõenäosus, et seda on näha ka sügavamal kehas asuvates veresoontes, mis varustavad südant, mis võib viia südameataki või insuldini.
See on kiire skaneerimine, mida tehakse rutiinselt ja mis võtab vähem kui minuti. See võib olla oluline osa hoolduspaketist koos vererõhu ja kolesterooli kontrollidega, et teha kindlaks inimesed, kellele võiks ravi või elustiili muutused kasuks tulla.“

Kuidas tehnoloogia töötab

Dundee ülikooli teadlased on välja töötanud tehisintellekti tehnoloogia digitaalsete võrkkesta fotode analüüsimiseks, mis on tavaliselt osa tavapärastest silmakontrollidest.

Esmalt treeniti tehisintellekti märkama hoiatavaid märke, nagu veresoonte ahenemine, ummistused ja kahjustused, mis võivad viidata eelseisvatele südameprobleemidele. Seejärel kasutati nn musta kasti meetodit, mis võimaldas tehnoloogial sügava masinõppe abil otsida piltidelt mis tahes detaile, alates veresoonte suurusest kuni asukohani.

Pärast umbes 4200 pildi peal treenimist testiti musta kasti tehisintellekti, et näha, kui hästi see suudab ennustada inimesi, kellel on järgmise kümnendi jooksul südameatakk või insult või kes surevad südame-veresoonkonna haigustesse. Meeskond leidis, et tehisintellekt ennustas 70% neist juhtudest, kui seda testiti enam kui 1200 inimese silmaskaneeringute põhjal.

Mõnel osalejal tehti kordusuuring ka kolm aastat pärast esimest. Kui teadlased analüüsisid, kuidas tehisintellekti abil tuvastatud riskiskoorid skaneeringute vahel muutusid, leidsid nad, et viiendal rühma liikmel, kellel oli skoor kõige suurem, oli 54% suurem risk suurema kardiovaskulaarse sündmuse tekkeks kui ülejäänud rühmal.

See 54% riski suurenemine ilmnes inimestel, kelle AI skoor suurenes kolme aasta jooksul vaid 3% – näiteks kui 10-aastane kardiovaskulaarse sündmuse risk suurenes 20%-lt 23%-le.

Võrdlus praeguste meetoditega

Meeskond võrdles tehisintellekti tehnoloogiat ka riskiprognoosiga, mida inimesed praegu oma perearsti juures tehtavatest rutiinsetest tervisekontrollidest saavad – see on nende „kardiovaskulaarne risk“, mis on järgmise kümnendi jooksul suure südamehaiguse tekkimise protsentuaalne tõenäosus, mis põhineb sellistel teguritel nagu vanus, sugu, vererõhk, kolesteroolitase ja suitsetamine. Teadlased leidsid, et tehisintellekt ja traditsiooniline meetod tuvastasid peaaegu sama osakaalu inimestest, kellel oli risk saada südameatakk, insult või surra südame-veresoonkonna haigustesse.

Kui kliiniline risk, võrkkesta skaneerimine ja täiendav geneetiline test kombineeriti, suurenes ennustustäpsus 73%-ni. See tähendab, et koos suutsid nad potentsiaalselt tuvastada iga 100 riskirühma kuuluva inimese kohta kolm täiendavat.

Tehisintellekti on testitud diabeetikute peal, kuna neil tehakse NHS-is regulaarselt võrkkesta skaneeringuid silma mõjutavate tüsistuste kontrollimiseks. Kuid teadlased usuvad, et silma veresoonte analüüsimine kardiovaskulaarse riski hindamiseks peaks toimima enamiku inimeste, mitte ainult diabeetikute puhul.

Kokkuvõte

Uuring viidi läbi kliiniliste teadlaste, sealhulgas dr Mordi ja dr Alex Doney Dundee ülikoolist, ning tehisintellekti välja töötanud arvutiteadlaste, keda juhtisid professor Emanuele Trucco ja dr Mohammad Sayed, koostöös.

Briti Südamefondi teadus- ja meditsiinijuht professor Brian Williams ütles:

„Mida täpsemalt suudame ennustada inimese südameataki või insuldi riski, seda suurem on võimalus neid ennetada.
Tipptasemel uuendused, näiteks võrkkesta skaneerimise kasutamine koos meditsiinilise sõeluuringuga, võivad mängida rolli riski ennustamise parandamisel, mis on oluline Briti Südamefondi eesmärgi saavutamiseks ennetada Ühendkuningriigis 2035. aastaks 125 000 südameataki ja insulti.
Siiski on vaja rohkem uuringuid, et kinnitada selle ennustustäpsuse usaldusväärsust ja teha kindlaks, kui realistlik on võrkkesta skaneerimise kaasamine kliinilisse praktikasse.“