Инновационный инструмент искусственного интеллекта может показать, как выбор образа жизни, например, употребление алкоголя, курение, неправильное питание и отсутствие активности, может привести к преждевременному старению сердца.
Этот ИИ был разработанный командой под руководством Профессор Деклан О'Реган из Лондонского института медицинских наук Совета по медицинским исследованиям.
Научный корреспондент BBC Паллаб Гош, интересующийся здоровьем своего сердца, вызвался испытать эту передовую оценку искусственного интеллекта.
Руководитель группы, профессор О'Риган, объяснил значение этого инструмента: "Когда мы смотрим на лицо человека, мы можем определить, выглядит ли он молодым или старым для своего возраста - наши органы устроены точно так же".
Он продолжил: "У одних людей сердце намного моложе, а у других - преждевременно постаревшее и более подверженное заболеваниям. Поэтому мы хотим выяснить, что это за факторы".
Хотя существует несколько методов анализа состояния сердца, таких как сканирование, ЭКГ и измерение артериального давления, все они имеют ограничения и, как правило, позволяют выявить только серьезные проблемы и отклонения от нормы. Даже незначительные проблемы часто остаются незамеченными кардиологами.
Как отметил профессор О'Реган, этот ИИ раскрывает "удары и царапины, накопленные за всю жизнь, в результате пьянства, курения, неправильного питания и отсутствия физических упражнений".
После прохождения магнитно-резонансной томографии после физических упражнений и выполнения различных действий система искусственного интеллекта проанализировала снимки Гоша. Полученные данные были сопоставлены с данными 5 000 человек, ведущих неизменно здоровый образ жизни.
Результаты, полученные Гхошем, были несколько обнадеживающими. ИИ определил возраст его сердца как 63 года, что немного больше его реального возраста - 61 год.
В беседе с профессором О'Реганом Гош поинтересовался, могли ли недавние позитивные изменения в образе жизни помочь смягчить последствия его прежних диетических привычек. "Мы не знаем, связано ли преждевременное старение сердца с вашими генами, и вы с рождения обречены иметь более старое сердце, или это в большей степени зависит от вашего образа жизни", - ответил О'Риган.
Он также уточнил: "Мы не знаем, можно ли изменить темпы старения или они могут быть обратимыми, позволяя людям вернуться к более молодому сердцу при правильном лечении".
Первые исследования указывают на гены, связанные с эластичностью мышц, как на факторы, влияющие на старение сердца.
Также считается, что определенную роль играют гены, связанные с иммунной системой, которые при чрезмерной активности могут непреднамеренно вызывать воспаление. Исследуются гены, отвечающие за проведение электрических сигналов через сердце, что обеспечивает стабильное сердцебиение.
Вооружившись более глубоким пониманием генетических влияний на старение сердца, профессор О'Реган и его команда намерены разработать новые целевые методы лечения, как он говорит: "Генетика может помочь нам замедлить или обратить вспять старение - и эти сканы также могут помочь оценить новые методы лечения, чтобы увидеть, какое влияние они оказывают на повреждения".
Как работает система
Профессор О'Реган и его команда уже несколько лет разрабатывают кардиологические диагностические системы с искусственным интеллектом.
Вот кульминация их работы:
Анализ изображений сердца
Команда О'Регана совершает революцию в изучении сердца с помощью машинного обучения (ML), в частности глубокого обучения.
Они разрабатывают новые методы анализа данных МРТ сердца, чтобы понять сложные характеристики сердца, такие как его функции, геометрия и особенности тканей.
Это позволяет сегментировать движения сердца и анализировать их независимо друг от друга.
Прогнозирование неблагоприятных событий
Команда также является пионером в использовании искусственного интеллекта для прогнозирования неблагоприятных событий при сердечно-сосудистых заболеваниях.
Используя алгоритмы глубокого обучения, объединяющие сложные данные, включая фенотипы движения, генетику и клинические показатели, они добиваются более глубокого понимания сердечной недостаточности.
Цель - создать системы искусственного мышления для анализа и интерпретации результатов сканирования сердца.
Связь между генами и болезнями сердца
Группа изучает, почему сердечные заболевания проявляются у разных людей по-разному, исследуя связь между генетикой и сердцем.
Они пытаются определить классы кардиомиопатий и выяснить, какую роль играют генетические варианты в предрасположенности к определенным сердечным заболеваниям.
Определение молекулярных путей
Используя машинное обучение, команда проводит масштабные исследования, чтобы найти гены, на которые можно направить новые лекарства, чтобы снизить риск сердечных заболеваний.
Профессор О'Реган и его команда разработали различные программы и инструменты, доступные через Проект "Цифровое сердце Великобритании" GitHubчто позволяет другим исследователям использовать их методы.
