AI-forbedrede EKG'er kan snart vurdere den generelle sundhed
Forskere har uddannet et kunstigt intelligensværktøj til at forudsige køn og estimere alder fra elektrokardiogram-aflæsninger. De foreslår, at værktøjet med yderligere udvikling snart kan hjælpe læger med at vurdere deres patients generelle helbred.
Et elektrokardiogram, også kendt som EKG eller EKG, er en smertefri, enkel test, der registrerer den elektriske aktivitet i en persons hjerte.
En nylig artikel i tidsskriftet Cirkulation: Arytmi og elektrofysiologi, beskriver, hvordan holdet udviklede et kunstigt intelligens (AI) værktøj til at forudsige køn og estimere alder ud fra EKG-data.
Forskerne fra Mayo Clinic College of Medicine and Science i Rochester, MN, uddannede AI-værktøjet, som er af en type kendt som et convolutional neuralt netværk (CNN) ved hjælp af EKG-aflæsninger fra næsten 500.000 individer.
Da de testede CNNs nøjagtighed på yderligere 275.000 mennesker, fandt de, at det var meget godt til at forudsige sex, men mindre godt til at forudsige alder. AI-værktøjet fik sexet rigtigt 90% af tiden, men fik kun alderen rigtigt 72% af tiden.
Holdet fokuserede derefter på 100 personer i testbatchet, for hvem de havde mindst 20 års EKG-aflæsninger.
Denne nærmere undersøgelse afslørede, at nøjagtigheden af AI-værktøjets aldersestimater afhang af, om individerne havde haft hjertesygdomme.
AI har potentiale til at hente 'fysiologisk alder'
For personer, der havde haft hjertesygdomme, havde AI-værktøjets aldersestimater tendens til at være højere end deres kronologiske aldre.
For dem, der havde haft få eller ingen hjertesygdomme, var AI-værktøjets aldersestimater meget tættere på deltagernes kronologiske aldre.
Resultaterne viste, at AI-værktøjet for mennesker, der havde oplevet lav udstødningsfraktion, højt blodtryk og hjertesygdom, anslåede deres alder til at være mindst 7 år højere end deres kronologiske alder.
Udstødningsfraktion er et mål for, hvor godt hjertet pumper.
Forskerne siger, at disse resultater antyder, at værktøjet ser ud til at estimere biologisk eller fysiologisk alder, der i modsætning til kronologisk alder afspejler en persons generelle sundhedsstatus og kropsfunktion.
”Dette bevis,” siger seniorundersøgelsesforfatter Dr. Suraj Kapa, assisterende professor i medicin ved Mayo Clinic, “om at vi muligvis kan opfange en slags 'fysiologisk alder' var bestemt både overraskende og spændende for [AIs] potentielle rolle i fremtiden resulterer i forskning og kan fremme et nyt videnskabeligt område, hvor vi søger bedre at forstå de biologiske grunde til et sådant fund. ”
Fysiologisk alder og generel sundhed
Selv mennesker uden lægeuddannelse kan se, at forskellige mennesker ser ud til at ældes forskelligt.
Forskere, der undersøger aldringsforskning, henvender sig i stigende grad til fysiologisk alder som en måde at måle forløbet af biologiske aldringsprocesser i modsætning til den enkle tid.
Til dette formål har de foreslået et antal biomarkører, herunder dem, der måler stoffer i blodet, epigenetiske ændringer i DNA og niveauet for svaghed.
Dr. Kapa og kolleger antyder, at evnen til at opdage uoverensstemmelser mellem kronologisk alder og den alder, der foreslås af hjertets elektriske signaler, kan tjene som en nyttig biomarkør for skjult hjertesygdom og andre tilstande.
"At være i stand til mere nøjagtigt at vurdere den generelle sundhedsstatus kan hjælpe lægerne med at bestemme, hvilke patienter de skal undersøge nærmere for at afgøre, om der er asymptomatiske eller i øjeblikket tavse sygdomme, der kan drage fordel af tidlig diagnose og intervention," forklarer Dr. Kapa.
Forskerne opfordrer til mere forskning for at validere brugen af AI-forbedret EKG som en måde at estimere fysiologisk alder hos raske mennesker på.
De data, de brugte, kom fra mennesker, der havde gennemgået EKG'er af kliniske årsager.
"Mens læger allerede overvejer, om en patient 'vises [deres] angivne alder' som en del af deres fysiske grundlæggende undersøgelse, kan evnen til mere objektivt og konsekvent at vurdere dette påvirke sundhedsvæsenet på flere niveauer."
Dr. Suraj Kapa
