ИИ обнаруживает ишемическую болезнь сердца по фотографиям лица и языка в небольшом тесте

Система ИИ, обученная на фотографиях лица и языка, правильно выявила каждого пациента с ишемической болезнью сердца (ИБС) в небольшом тесте, согласно новому исследованию из Китая.

Исследователи набрали 518 человек: 200 с диагностированной ИБС и 318 здоровых добровольцев. Каждого сфотографировали лицо и язык с помощью специально разработанной системы сканирования. Изображения анализировались с использованием глубокого обучения — типа ИИ, который учится выявлять закономерности в изображениях.

Система отдельно изучала фотографии языка и лица, а затем объединяла полученные данные для прогнозирования наличия ИБС. Использование обоих изображений работало лучше, чем каждое отдельно. Лучшая версия достигла 98% точности при тестировании на 104 человеках, правильно выявив всех 40 пациентов с ИБС, хотя два здоровых участника были неправильно классифицированы как имеющие заболевание — так называемые «ложноположительные» результаты.

ИИ сосредоточился на центре языка, его поверхностном налёте, коже вокруг рта и щеках. У некоторых пациентов с ИБС были более тёмные языки, более толстые налёты или изменения пигментации лица. Исследователи говорят, что области, выделенные ИИ, согласуются с учениями традиционной китайской медицины о связи между языком, лицом и сердцем.

Чтение болезни по внешнему виду не уникально для традиционной китайской медицины. Врачи давно признают, что некоторые видимые признаки могут указывать на основные проблемы со здоровьем. Голубые губы могут сигнализировать о низком уровне кислорода в крови, а жирные жёлтые отложения вокруг век, известные как ксантелазма, могут указывать на очень высокий уровень холестерина, часто вызванный наследственным заболеванием.

Вопрос о том, может ли язык или щека выявить закупоренные артерии — это другое дело. Тон кожи, освещение, возраст, лекарства и курение — всё это изменяет внешний вид лица и языка, а исследование не устанавливает, что эти признаки вызваны закупоренными коронарными артериями. ИИ может выявить связи, которые люди с трудом распознают, но это не объясняет их причины.

ИБС развивается, когда артерии, питающие сердечную мышцу, сужаются из-за жировых отложений, называемых бляшками, процесс, известный как атеросклероз. Это ограничивает кровоток и в конечном итоге может привести к инфаркту миокарда. Для многих людей первый признак проблемы — это боль в груди, инфаркт или другое опасное для жизни событие, поэтому раннее выявление заболевания — важная цель профилактической медицины.

Врачи в настоящее время оценивают риск, используя факторы, включая возраст, курение, кровяное давление, холестерин и диабет. При подозрении на ИБС тесты могут включать электрокардиограмму (ЭКГ), анализы крови или специализированные сканирования. Быстрый, безболезненный, недорогой фотографический тест может помочь определить, кому требуются эти исследования, особенно в общинах, где доступ к специализированной медицинской помощи ограничен.

Исследование, опубликованное в Scientific Reports, сравнивало людей уже диагностированных с ИБС против здоровых добровольцев, что очень отличается от скрининга населения в целом, где люди имеют смесь других заболеваний и уровней сердечно-сосудистого риска. Фотографии были также сделаны при контролируемом освещении со специализированным оборудованием.

Модель не была протестирована на людях из других больниц или условий. Системы ИИ иногда показывают очень хорошие результаты на данных, использованных для их создания, но хуже работают в разных больницах, этнических группах или условиях здравоохранения.

Не все здоровые добровольцы были обследованы с помощью коронарной визуализации, поэтому невыявленное заболевание исключить нельзя. ИИ также мог выявлять различия, связанные с возрастом, другими заболеваниями или другими характеристиками участников, а не с болезнью сердца.

Скрининг создаёт дополнительную проблему. Даже высокоточный тест может дать большое количество ложноположительных диагнозов при использовании в популяции, где заболевание относительно редко встречается.

Более крупные исследования, отслеживающие людей со временем, потребуются, чтобы показать, может ли этот подход выявить незамеченное заболевание, отличить его от других состояний и привести к улучшению здоровья. Исследователям также потребуется сравнить его напрямую с существующими способами оценки риска. Если он окажется полезным, его в конечном итоге можно будет использовать наряду со стандартными проверками риска болезни сердца, тестами холестерина и измерениями кровяного давления.