Сканування очей може виявити ризик серцевого нападу або інсульту

Згідно з дослідженням, проведеним Британським фондом серця та Національним інститутом досліджень у галузі охорони здоров'я та догляду (NIHR), проста цифрова фотографія задньої частини ока може з точністю 70% передбачити серйозну серцево-судинну подію, таку як серцевий напад чи інсульт, яка станеться протягом наступного десятиліття.

Дослідники вважають, що рутинне сканування сітківки також можна використовувати для відстеження здоров'я серця людини з часом, оскільки вони також виявили зв'язок між зміною показника ризику протягом трьох років та ймовірністю серйозної серцево-судинної події.

Сканування ока аналізується за допомогою штучного інтелекту (ШІ), який надає персоналізований прогноз ризику за частки секунди.

Тих, хто має найвищий ризик, можна направити до сімейного лікаря, який може призначити ліки від тиску або статини для зниження рівня холестерину. Дослідники сподіваються, що в майбутньому кожен, хто проходить обстеження зору, зможе отримувати сповіщення про стан серця на свій смартфон.

Доктор Іфі Морді, науковий співробітник Британського фонду серця в Університеті Данді та консультант-кардіолог, керував дослідженням, опублікованим у журналі Cardiovascular Diabetology.

Він сказав:

«Це може бути несподіванкою, але очі – це вікно до серця.
Якщо є пошкодження або звуження кровоносних судин у задній частині ока, є велика ймовірність, що це також буде видно в судинах глибше в тілі, які постачають кров серцем, що може призвести до серцевого нападу або інсульту.
Це швидке сканування, яке проводиться регулярно і займає менше хвилини. Воно може бути важливою частиною пакету медичної допомоги, поряд з перевіркою артеріального тиску та рівня холестерину, для виявлення людей, яким може бути корисним лікування або зміна способу життя».

Як працює технологія

Дослідники з Університету Данді розробили технологію штучного інтелекту для аналізу цифрових фотографій сітківки, які зазвичай є частиною рутинних перевірок зору.

Спочатку штучний інтелект навчили виявляти попереджувальні ознаки, такі як звуження кровоносних судин, закупорки та ураження, які можуть бути ознаками неминучих проблем із серцем. Потім було використано підхід «чорної скриньки», що дозволило технології використовувати глибоке машинне навчання для пошуку будь-яких деталей на зображеннях, від розміру до розташування кровоносних судин.

Після навчання на приблизно 4200 зображеннях, штучний інтелект, що працює на принципі «чорної скриньки», було протестовано, щоб побачити, наскільки добре він може передбачати людей, які перенесуть серцевий напад, інсульт або помруть від серцево-судинних захворювань протягом наступного десятиліття. Команда виявила, що штучний інтелект передбачив 70% цих випадків, коли його протестували на скануваннях очей понад 1200 людей.

Деяким учасникам також було проведено повторне сканування через три роки після першого. Коли дослідники проаналізували, як змінювалися показники ризику, визначені штучним інтелектом, між скануваннями, вони виявили, що п'ятий учасник групи з найбільшим збільшенням показника мав на 54% вищий ризик серйозної серцево-судинної події, ніж решта.

Це 54% збільшення ризику спостерігалося у людей, чий показник ШІ збільшився лише на 3% протягом трьох років – наприклад, якщо 10-річний ризик серцево-судинної події збільшився з 20% до 23%.

Порівняння з сучасними методами

Команда також порівняла технологію штучного інтелекту з прогнозом ризику, який люди зараз отримують під час планових медичних оглядів у свого сімейного лікаря — їхнім «серцево-судинним ризиком», що є відсотковою ймовірністю серйозної серцевої події протягом наступного десятиліття на основі таких факторів, як вік, стать, артеріальний тиск, рівень холестерину та куріння. Дослідники виявили, що штучний інтелект та традиційний метод виявили майже однакову частку людей з ризиком серцевого нападу, інсульту або смерті від серцево-судинних захворювань.

Коли клінічний ризик, сканування сітківки та додатковий генетичний тест були поєднані, прогностична точність зросла до 73%. Це означає, що разом вони потенційно могли б виявити ще трьох людей зі 100, які перебували в групі ризику.

Штучний інтелект тестували на людях з діабетом, оскільки вони регулярно проходять сканування сітківки ока в рамках програми NHS для перевірки на наявність ускладнень, що впливають на очі. Але дослідники вважають, що аналіз кровоносних судин в оці для оцінки серцево-судинного ризику має спрацювати для більшості людей, а не лише для діабетиків.

Висновок

Дослідження було результатом співпраці клінічних дослідників, включаючи доктора Морді та доктора Алекса Доні з Університету Данді, та вчених-комп'ютерників, які розробили штучний інтелект, під керівництвом професора Емануеле Трукко та доктора Мохаммада Саїда.

Професор Браян Вільямс, головний науковий та медичний директор Британського фонду серця, сказав:

«Чим точніше ми можемо передбачити ризик серцевого нападу чи інсульту у людини, тим більший шанс запобігти їм.
Передові інновації, такі як використання сканування сітківки ока разом із медичним скринінгом, можуть відіграти певну роль у покращенні прогнозування ризику, що важливо для досягнення мети Британського фонду серця щодо запобігання 125 000 серцевих нападів та інсультів у Великій Британії до 2035 року.
Однак, необхідні додаткові дослідження, щоб підтвердити надійність цієї прогностичної точності та визначити, наскільки реалістично впровадити сканування сітківки в клінічну практику».