Inteligența artificială , prin modelul AIRE, transformă îngrijirea medicală, anticipând bolile și riscurile de deces. Această inovație promite tratamente înainte de manifestarea simptomelor. Află cum visurile din science fiction devin realitate în gestionarea sănătății!

Trăim într-o eră în care fanteziile din science fiction devin realitate, iar avansurile tehnologice ne permit să adoptăm o abordare preventivă în gestionarea sănătății. Recent, cercetătorii de la Imperial College London și Imperial College Healthcare NHS Trust au publicat un studiu în revista The Lancet Digital Health, subliniind potențialul electrocardiogramei (ECG) asistate de inteligență artificială (AIRE) - electrocardiograme cu AI - în identificarea timpurie a bolilor cardiace și prioritizarea cazurilor urgente.

Antrenat pe milioane de ECG-uri, modelul AIRE poate prezice cu o acuratețe de 78% riscurile de deces și dezvoltarea afecțiunilor cardiace. De asemenea, studiile sugerează că utilizarea ECG-urilor îmbunătățite prin AI (IA) poate extinde capacitățile diagnostice dincolo de metodele tradiționale, facilitând integrarea acestora în sistemul public de sănătate din Regatul Unit (NHS), deocamdată.

Următoarea etapă constă în testarea modelului în condiții reale de practică clinică, cu studii planificate pentru 2025. Această inovație medicală nu doar că are potențialul de a îmbunătăți rezultatele pentru pacienți, dar și de a optimiza gestionarea resurselor în cadrul sistemului de sănătate, oferind o speranță nouă în acest domeniu, chiar și în contextul idealului de tinerețe perpetuă.

Inovație în cardiologie: Inteligența artificială revoluționează electrocardiografia

Cercetătorii de la Imperial College London și Imperial College Healthcare NHS Trust consideră că rezultatele studiului lor ar putea fi implementate în sistemul NHS în următorii cinci ani. Lucrarea se intitulează „Electrocardiograma asistată de inteligență artificială pentru estimarea mortalității și riscurilor cardiovasculare: O platformă acționabilă, explicabilă și biologic plauzibilă”.

O electrocardiogramă (ECG) monitorizează activitatea electrică a inimii și se numără printre cele mai frecvent utilizate teste medicale la nivel mondial.

Echipa de cercetare a utilizat seturi extinse de date din surse internaționale, incluzând milioane de ECG-uri realizate anterior în cadrul îngrijirilor de rutină, pentru a antrena modelul de inteligență artificială să analizeze ECG-urile și să prezică, cu precizie, care pacienți au dezvoltat noi afecțiuni, au avut o agravare a bolilor existente sau au decedat ulterior.

Electrocardiogramele (ECG) reprezintă fluxul semnalelor electrice care circulă în interiorul și între camerele inimii, inclusiv atriile și ventriculele. Modelul de inteligență artificială a fost antrenat să „citească” aceste date și să identifice tiparele din semnalele electrice. Potrivit cercetătorilor , acest model are capacitatea de a percepe și de a interpreta tiparele ECG cu o complexitate și subtilitate superioare celor ale unui cardiolog.

AIRE: acuratețe de 78% în anticiparea riscurilor pe 10 ani

Dr. Arunashis Sau, lector academic clinic la Institutul Național de Cardiologie și Pneumologie de la Imperial College London și rezident în cardiologie la Imperial College Healthcare NHS Trust, care a condus această cercetare a explicat: „Noi, cardiologii, ne bazăm pe experiența noastră și pe ghidurile standard atunci când analizăm ECG-urile, clasificându-le în tipare «normale» și «anormale» pentru a facilita diagnosticarea bolilor. Totuși, modelul de inteligență artificială detectează detalii mult mai subtile, permițându-i să «identifice» probleme în ECG-uri care ar părea normale pentru noi, și, posibil, cu mult înainte ca boala să se manifeste complet”.

Modelul de inteligență artificială , cunoscut sub denumirea de estimare a riscului ECG AI (AIRE), a reușit să determine corect riscul de deces pe parcursul a 10 ani în 78% dintre cazuri, clasificând riscul de la ridicat la scăzut. În ceea ce privește cazurile în care modelul a greșit, cercetătorii sugerează că aceste erori ar putea fi influențate de factori imprevizibili, cum ar fi tratamentele ulterioare ale pacientului sau cauze neașteptate ale decesului.

Sistemul poate anticipa riscuri viitoare pentru sănătate, inclusiv probleme de ritm cardiac, infarct miocardic și insuficiență cardiacă, precum și momentul în care o persoană ar putea deceda chiar și din cauze care nu țin de inimă. Cercetătorii au descoperit că sistemul prezice aceste riscuri cu un grad ridicat de acuratețe.

Inteligența artificială transformă ECG-urile: detectarea semnelor îmbătrânirii

Dr. Arunashis Sau a explicat: „ECG-urile colectează o cantitate semnificativă de informații din întregul organism, deoarece boli precum diabetul, care afectează organe precum rinichii sau ficatul, au un impact și asupra inimii. Analiza noastră arată că inteligența artificială poate oferi informații nu doar despre inimă, ci și despre starea altor părți ale corpului, având astfel potențialul de a detecta îmbătrânirea accelerată”.

ECG-urile îmbunătățite prin inteligență artificială sunt deja cunoscute pentru acuratețea lor ridicată în diagnosticarea bolilor de inimă, însă nu au fost utilizate până acum pentru a informa clinicienii cu privire la riscul specific al pacienților de a dezvolta o serie de boli tratabile în viitor. În prezent, aceste ECG-uri nu fac parte din practica obișnuită de îngrijire sau diagnostic în spitale.

Cercetătorii au analizat și informațiile de imagistică, precum și cele genetice, ceea ce le-a permis să confirme că predicțiile realizate de inteligența artificială sunt corelate cu factori biologici reali în structura și funcția inimii. Ei subliniază că acest lucru este esențial pentru credibilitatea modelului, demonstrând capacitatea sa de a detecta schimbări subtile în structura inimii de-a lungul timpului, care pot reprezenta semne timpurii ale riscului de boală sau deces.

Studiile clinice în 2025: IA promite să transforme tratamentul pacienților

Autorul principal al acestui studiu, Dr. Fu Siong Ng, lector în electrofiziologie cardiacă la Institutul Național de Cardiologie și Pneumologie de la Imperial College London, a declarat: „Cercetările noastre au arătat că acest model de inteligență artificială este un instrument credibil și de încredere, care ar putea fi programat, în viitor, pentru a fi utilizat în diverse domenii ale NHS (sistemul de sănătate publică din UK - n.red.), oferind medicilor informații relevante despre riscuri. Acest lucru ar putea avea un impact pozitiv asupra modului în care sunt tratați pacienții, contribuind la îmbunătățirea longevității și calității vieții acestora. În plus, ar putea reduce listele de așteptare și ar facilita o alocare mai eficientă a resurselor. Considerăm că acest model ar putea aduce beneficii semnificative atât pentru NHS, cât și la nivel global”.

Medicul, care este și consultant cardiolog la Imperial College Healthcare NHS Trust și la Chelsea and Westminster Hospital NHS Foundation Trust, a adăugat: „Următorul pas esențial este să verificăm dacă implementarea acestor modele poate îmbunătăți în mod real rezultatele pacienților în studii clinice”.

Studii clinice pentru AIRE sunt deja planificate în spitalele din cadrul Imperial College Healthcare NHS Trust și Chelsea and Westminster Hospital NHS Foundation Trust. Aceste studii se vor concentra pe evaluarea beneficiilor implementării modelului în rândul pacienților reali și vor începe până la mijlocul anului 2025. Pacienții vor fi recrutați din clinici externe, precum și din secțiile de internare.

Viitorul sănătății: monitorizare continuă prin dispozitive portabile

Profesorul Bryan Williams, director științific și medical al British Heart Foundation, a declarat: „Acest studiu amplu și captivant oferă o perspectivă asupra modului în care inteligența artificială ar putea îmbunătăți diagnosticul bolilor de inimă. ECG-urile au fost utilizate pentru evaluarea inimii de mai bine de un secol, iar această cercetare demonstrează puterea remarcabilă a inteligenței artificiale de a extrage informații esențiale despre sănătate dintr-un test de rutină”.

Directorul Williams a menționat că lumea medicală așteaptă cu nerăbdare implementarea inteligenței artificiale în practica clinică de rutină și impactul acesteia asupra accelerării și informării procesului decizional, astfel încât pacienții să beneficieze de cele mai rapide și eficiente tratamente.

Dr. Sau a adăugat: „Acum trebuie să evaluăm performanța modelului într-un sistem de sănătate real. În viitor, ar putea fi posibil ca pacienții să fie dotați cu tehnologie purtabilă care să permită medicilor să efectueze monitorizare continuă la distanță și să activeze un sistem de alertă”.