A szemvizsgálat feltárhatja a szívroham vagy a stroke kockázatát

A szem hátsó részéről készült egyszerű digitális fénykép 70%-os pontossággal képes megjósolni egy súlyos szív- és érrendszeri eseményt – például szívrohamot vagy stroke-ot –, amely a következő évtizedben bekövetkezik – derül ki a Brit Szívalapítvány és a Nemzeti Egészségügyi és Gondozási Kutatóintézet (NIHR) által támogatott kutatásból.

A kutatók úgy vélik, hogy a rutinszerű retinavizsgálatok felhasználhatók a szív egészségének időbeli nyomon követésére is, mivel összefüggést találtak a kockázati pontszám három év alatti változása és a súlyos szív- és érrendszeri események valószínűsége között is.

A szemvizsgálatot mesterséges intelligencia (MI) segítségével elemzik, amely a másodperc töredéke alatt személyre szabott kockázati prognózist ad.

A legnagyobb kockázatnak kitetteket háziorvoshoz lehetne utalni, aki vérnyomáscsökkentő gyógyszereket vagy sztatinokat írhatna fel a koleszterinszint csökkentésére. A kutatók remélik, hogy a jövőben bárki, aki szemvizsgálaton esik át, okostelefonjára értesítést kaphatna a szívbetegségéről.

A Cardiovascular Diabetology folyóiratban megjelent tanulmányt Dr. Ify Mordi, a Dundee-i Egyetem Brit Szívalapítványának kutatója és konzultáns kardiológus vezette.

Azt mondta:

„Meglepő lehet, de a szem a szív tükre.
Ha a szem hátsó részén található erek károsodnak vagy szűkülnek, jó esély van arra, hogy ez a test mélyebb, a szívet ellátó ereiben is látható lesz, ami szívrohamhoz vagy stroke-hoz vezethet.
Ez egy gyors, rutinszerűen elvégzett vizsgálat, amely kevesebb mint egy percet vesz igénybe. A vérnyomás- és koleszterinszint-ellenőrzésekkel együtt fontos része lehet egy ellátási csomagnak, hogy azonosítsuk azokat, akik számára előnyös lehet a kezelés vagy az életmódváltás.”

Hogyan működik a technológia

A Dundee-i Egyetem kutatói mesterséges intelligencia technológiát fejlesztettek ki a retina digitális fényképeinek elemzésére, amelyek általában a rutinszerű szemvizsgálatok részét képezik.

Először a mesterséges intelligenciát betanították olyan figyelmeztető jelek felismerésére, mint az erek szűkülete, az elzáródások és a léziók, amelyek a közelgő szívproblémák jelei lehetnek. Ezután egy „fekete doboz” megközelítést alkalmaztak, amely lehetővé tette a technológia számára, hogy mély gépi tanulás segítségével bármilyen részletet keressen a képeken, a vérerek méretétől a helyükig.

Miután körülbelül 4200 képen betanították, a fekete doboz mesterséges intelligenciát tesztelték, hogy mennyire képes megjósolni, hogy kik kapnak szívrohamot vagy stroke-ot, vagy halnak meg szív- és érrendszeri betegségben a következő évtizedben. A csapat megállapította, hogy a mesterséges intelligencia ezen esetek 70%-át jósolta meg, amikor több mint 1200 ember szemvizsgálatán tesztelték.

Néhány résztvevőnél az első után három évvel megismételték a vizsgálatot. Amikor a kutatók elemezték, hogy a mesterséges intelligencia által azonosított kockázati pontszámok hogyan változtak a vizsgálatok között, azt találták, hogy a csoport ötödik tagjánál, akinél a legnagyobb pontszámnövekedés volt megfigyelhető, 54%-kal nagyobb volt a súlyos szív- és érrendszeri események kockázata, mint a többieknél.

Ez az 54%-os kockázatnövekedés azoknál az embereknél fordult elő, akiknek az AI-pontszáma mindössze 3%-kal nőtt három év alatt – például, ha egy szív- és érrendszeri esemény 10 éves kockázata 20%-ról 23%-ra nőtt.

Összehasonlítás a jelenlegi módszerekkel

A csapat összehasonlította a mesterséges intelligencia technológiáját azzal a kockázatbecsléssel is, amelyet az emberek jelenleg a háziorvosukkal végzett rutinszerű egészségügyi ellenőrzések során kapnak – ez a „kardiovaszkuláris kockázat”, amely a következő évtizedben bekövetkező súlyos szívbetegség százalékos esélye olyan tényezők alapján, mint az életkor, a nem, a vérnyomás, a koleszterinszint és a dohányzás. A kutatók azt találták, hogy a mesterséges intelligencia és a hagyományos módszer közel azonos arányban azonosította a szívroham, a stroke vagy a szív- és érrendszeri betegség miatti halálozás kockázatának kitett embereket.

Amikor a klinikai kockázatot, a retinavizsgálatot és egy további genetikai tesztet kombinálták, az előrejelzés pontossága 73%-ra nőtt. Ez azt jelenti, hogy együttesen potenciálisan minden 100 veszélyeztetett emberből további hárommal többet tudtak azonosítani.

A mesterséges intelligenciát cukorbetegeken tesztelték, mivel az NHS rutinszerűen retinavizsgálatokon esik át náluk a szemet érintő szövődmények ellenőrzésére. A kutatók azonban úgy vélik, hogy a szemben lévő erek elemzése a szív- és érrendszeri kockázat felmérésére a legtöbb embernél működhet, nem csak a cukorbetegeknél.

Következtetés

A tanulmány klinikai kutatók, köztük Dr. Mordi és Dr. Alex Doney (a Dundee Egyetem), valamint a mesterséges intelligenciát fejlesztő informatikusok, Emanuele Trucco professzor és Dr. Mohammad Sayed vezetésével készült.

Brian Williams professzor, a Brit Szívalapítvány tudományos és orvosi vezetője a következőket mondta:

„Minél pontosabban tudjuk megjósolni egy személy szívroham vagy stroke kockázatát, annál nagyobb az esélye a megelőzésnek. Az olyan
élvonalbeli innovációk, mint a retinavizsgálatok alkalmazása az orvosi szűrések mellett, szerepet játszhatnak a kockázatbecslés javításában, ami fontos a Brit Szívalapítvány azon célkitűzésének eléréséhez, hogy 2035-re 125 000 szívrohamot és stroke-ot előzzön meg az Egyesült Királyságban.
Azonban további kutatásokra van szükség annak megerősítéséhez, hogy ez az előrejelzési pontosság megbízható-e, és hogy mennyire reális a retinavizsgálatok beépítése a klinikai gyakorlatba.”