ИИ определит инфаркт миокарда не хуже врача
Немецкие ученые создали систему искусственного интеллекта, которая умеет распознавать инфаркт миокарда по ЭКГ, сообщается в препринте на сайте ArXiv.org. Как отмечают разработчики, программа работает с той же точностью, что и практикующие кардиологи.
Инфаркт миокарда происходит при закупорке сосудов, которые доставляют к сердечным мышцам насыщенную кислородом кровь. Если такое состояние длится достаточно долго (20–40) минут, то часть мышечной ткани может погибнуть. Сегодня одним из наиболее точных методов диагностирования заболевания считается электрокардиография (ЭКГ). Однако расшифровка результатов может занять несколько часов — а иногда пациент получает ее на следующий день. При этом чем раньше больному будет предоставлено лечение, тем больше у него шансов избежать серьезных осложнений или даже летального исхода.
Авторы новой работы, Нильс Стродтхофф (Nils Strodthoff) из Института Генриха Герца (HHI) при обществе Фраунгофера и Клаас Стродтхофф (Claas Strodthoff) из Университетского госпиталя Шлезвиг-Гольштейн, решили автоматизировать процесс постановки диагноза. Они создали сверточную нейросеть, которая может определить признаки инфаркта миокарда по ЭКГ. Для работы исследователи взяли 148 электрокардиограмм пациентов с инфарктом миакарда и 80 электрокардиограмм здоровых людей. 90 процентов записей было использовано для обучения, а оставшиеся 10 — для проверки результата. При этом вся информация была разбита на «окна»: система анализировала не полную ЭКГ, а поделенную на фрагменты, в которых было запечатлено, как минимум, три удара сердца.
Тестирование системы показало, что ее точность приближается к точности реальных врачей. Чувствительность алгоритма составила 93,3 процента, а специфичность — 89,7 процента. Кроме того, нейросеть оказалась склонна при постановке диагноза опираться на данные тех же отведений, что и кардиологи. Исследователи отмечают, что в будущем подобный алгоритм, вероятно, можно будет применять в больницах.
Однако у программы также имеются и недостатки. В первую очередь — небольшой размер обучающей выборки и базы данных для проверки системы. Чтобы увеличить их объем, нужно больше кардиограмм с метками — а их создание требует большого количества времени. Тем не менее, для того, чтобы приступить к клиническим испытанием, необходимо быть уверенным в работе нейросети.
В последнее время искусственный интеллект все чаще предлагают использовать в медицине — например, для определения раковых опухолей или малярии. Кроме того, существующие алгоритмы уже обходят врачей в некоторых областях — так, компьютер смог диагностировать плюс-болезнь с большей точностью, чем офтальмологи.
Кристина Уласович
Это произошло за последние 30 лет
Глобальная заболеваемость онкологическими заболеваниями у людей моложе 50 лет увеличилась на 79,1 процента в период с 1990 по 2019 год, а число смертей от этих болезней за тот же период — на 27,7 процента. К таким выводам пришли авторы статьи, опубликованной в BMJ Oncology. Также они сообщают, что в 2019 году в этой возрастной группе рак молочной железы, трахеи, легких, желудка и колоректальный рак оказались ответственны за большую часть смертей. Онкологические заболевания наиболее распространены у людей старше 50 лет, однако ученые во всем мире сообщают о росте заболеваемости среди более молодых групп населения. При этом данные остаются разрозненными, и результаты исследований могут интерпретироваться по-разному в зависимости от региона: например, в регионах, где недавно появились рекомендации к ранним скрининговым программам, повышение заболеваемости будет объясняться возросшей выявляемостью новых случаев. С другой стороны, все большее воздействие факторов риска различных новообразований по всему миру может объяснять истинное увеличение новых случаев. Команда ученых из Великобритании, Греции, Китая, США и Швеции под руководством Ли Сюэ (Xue Li) и Дина Кэфэня (Kefeng Ding) из Чжэцзянского университета изучила глобальное бремя заболеваемости онкологическими заболеваниями у людей младше 50 лет. В анализ вошли данные по 29 видам опухолей в 204 странах и регионах. В 2019 году число случаев онкологических заболеваний у людей младше 50 лет составило 3,26 миллиона, что на 79,1 процента больше, чем в 1990 году. Чаще всего эти люди болели и умирали от рака молочной железы (заболеваемость 13,7 на 100 тысяч населения, смертность 3,5 на 100 тысяч населения). При этом заболеваемость раком носоглотки и раком простаты показала самые быстрые тенденции к росту во всем мире. А вот заболеваемость раком печени показала самое резкое снижение. Число смертей от новообразований в молодом возрасте в 2019 году составило 1,06 миллиона, что на 27,7 процента больше, чем в 1990 году. Четырьмя основными видами рака с самыми высокими показателями смертности оказались рак молочной железы, дыхательных путей, желудка и колоректальный рак. Рак почки и рак яичников показали наибольший рост смертности, а рак печени — наименьший. Общая тенденция указывает на то, что заболеваемость всеми видами рака в молодом возрасте постепенно увеличивается с увеличением уровня дохода. Во всем мире ведущими факторами риска раннего развития рака молочной железы были употребление алкоголя, курение табака, диета с высоким содержанием красного мяса, отсутствие физической активности и высокий уровень глюкозы в плазме натощак. Для новообразований органов дыхания курение табака осталось наиболее важным фактором риска, за которым следовала диета с низким содержанием фруктов и высоким содержанием глюкозы в плазме натощак. Ученые прогнозируют, что в ближайшие десять лет люди в возрасте от 40 до 50 лет значительно пострадают от онкологических заболеваний. В связи с этим необходима разработка программ раннего скрининга и профилактики новообразований в этом возрасте, в том числе, с помощью воздействия на поведенческие факторы риска. Для лечения рака молочной железы разрабатываются десятки лекарств, причем некоторые из них изначально выглядят не такими очевидными. Например, недавно мы рассказывали, что пчелиный яд (точнее входящий в его состав мелиттин) вызывает гибель клеток рака молочной железы.