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