AI vs hjertesygdom: Hvordan machine learning kan hjælpe læger til at tackle hjerteanfald, før de sker

0
222

NHS begiver sig ud på sin digitale transformation: Hvor skal du starte?
NHS har papir-baserede systemer, flere teknologier og behov for en data-arkitektur. ZDNet UK chefredaktør Steve Ranger fortæller om de bevægelige dele og udfordringer at få NHS klar til innovation i fremtiden.

“NHS er traditionelt som en olietanker – den bevæger sig langsomt. For 39 separate enheder til at bede om dette, det er noget, der ikke er i begyndelsen noget mere, det er nu mainstream.”

Dr. Derek Connolly, en konsulent interventions kardiolog på Sandwell og Vest Birmingham hospitals NHS Trust, har været at bruge HeartFlow ‘ s teknologi til omkring et år. I løbet af de seneste 12 måneder, han har set interesse i at bruge tech, som hjælper læger med at se inde i kranspulsårerne, vokse i det forenede KONGERIGE.

HeartFlow, et medtech-selskab baseret i Californien, har for nylig modtaget $500 millioner euro i støtte til at hjælpe det til at markedsføre sin teknologi. Dens algoritmer analyserer medicinske scanninger til at producere 3D-rekonstruktioner af kranspulsårerne, og gør brug af machine learning og AI til at forbedre nøjagtigheden.

Kranspulsårerne er de blodkar, der forsyner hjertet med blod. Hvis disse fartøjer få indsnævret – på grund af rygning eller forhøjet kolesterol, for eksempel – hjertet ikke får blodet er det nødvendigt at holde til at arbejde effektivt, og der kan føre til et hjerteanfald. Hjertesygdomme er den største dræber af mænd i det forenede KONGERIGE, og den anden største årsag til dødelighed samlet set tegner sig for over 10% af alle dødsfald.

For at nedbringe antallet af mennesker, der dør af hjertesygdomme, læger vil gerne være i stand til at fange patienterne, før de ankommer i A&E – en ounce af forebyggelse er virkelig værd en pund for helbredelse. “Ved den tid, de er kommet til mig, de har allerede haft et hjerteanfald. På mange måder, hvad der ville være pænere ville være, hvis vi kunne fange dem, før de har haft et hjerteanfald, og ændre fremtiden,” Connolly sagde.

Og det er, hvor HeartFlow kommer i. Den teknologi, som voksede ud af Stanford University forskning i fluid dynamik, tager data fra CT-scanninger af patienter og bygger en 3D-repræsentation af deres hjerter. Der giver mulighed for læger at se, præcis hvor og hvordan det er markant, at kranspulsårerne er indsnævret.

SE: Hvordan man gennemfører AI og machine learning (ZDNet særlige rapport) | Download rapporten som PDF (TechRepublic)

Selv om det kan lyde simpelt, det markerer en betydelig afvigelse fra tidligere praksis – og en, der kunne skåne patienter for en masse stress, venter rundt, og unødvendige invasive tests.

For enhver patient, der dukker op på hospitalet med smerter i brystet,, der er menes at være på grund af hjertesygdomme og derefter henvist til den hurtige adgang smerter i brystet, klinik, på den første-line test er et hjerte-CT. De patienter med tegn på alvorligt forsnævrede arterier kan blive tilbudt en invasiv angiogram – en procedure, der ser dem kørt ind katetret laboratorium og en ledning, der er indsat i en kranspulsåre, og tryk målt i toppen og bunden af skibe. Hvis den forskel, der er kendt som funktionelle flow reserve (FFR), der er under 80 procent, vil patienten har brug for stents – rør sat i arterierne til at holde dem åbne.

“Hjerte-CT er virkelig god, det er den mest følsomme og specifikke test, vi har fået, men det har en tendens til at overdrive sygdom – indsnævring ser værre ud på hjerte-CT, end det gør om invasive angiograms. Spørgsmålet er, kan vi tage den teknologi, vi bruger i den cath lab og bruge det downstream?” sagde Connolly.

Ved at studere forløbet af et materiale kaldet kontrast gennem patienternes arterier under CT-scanning af hjertet, HeartFlow kan beregne patientens FFR uden behov for invasiv angiografi.

Det er gode nyheder for patienten, siger Connolly, der er sparet de risici, der er forbundet med de invasive undersøgelser. For eksempel, den stråling en patient, der absorberer i et hjerte-CT er en fjerdedel af det beløb, de absorbere i en invasiv angiogram. “Jo mere stråling, du får, jo mere sandsynligt du er til at fremkalde kræft, især hos yngre patienter. De mindre stråling, du bruger, jo bedre. For det andet, [hjerte-CT] gemmer på fare. For hver diagnostiske angiogram vi gøre, en i 3.000 af de patienter, der kunne have en alvorlig sygdom eller dør. Fordi vi rører kranspulsårerne, vi kan rip dem, og det er ikke uhørt. Det er meget sikrere at have en CT-end at have en invasiv angiogram.”

Ved hjælp HeartFlow til at beregne FFR, færre patienter ender med at have en invasiv angiogram og de risici, der er at gå med det – og dem, der går på at have en angiogram er de mennesker, der virkelig har brug for det.

“For hver fem patienter, som har en CT-og HeartFlow], fire patienter gå hjem velvidende, at de ikke har brug for noget andet. Halvdelen af dem vil være på kolesterol tabletter, fordi de har tidlig sygdom, halvdelen har normale koronararterier. Den ene i fem historisk sender vi et kateter angiogram, nu syv ud af 10 ikke har brug for at gå til det cath lab til en invasiv procedure, en operation, fordi HeartFlow regler ud af, at de har en signifikant stenose,” Connolly sagde.

Det gør ikke kun livet lettere for patienter, det gør livet nemmere og billigere for sygehuse – færre invasive angiograms er gjort på dem, der ikke har brug for dem, og spare de penge, som vil blive brugt på unødvendige procedurer og frigøre labs til kun at undersøge dem, der er virkelig på der er risiko for alvorlige hjerte-kar-sygdom. “Hvis vi tager nogen til at domk lab, og de har normal coronaries, at det tager op til en time, og der er en slot til spilde. Hvis vi tager nogen, hvor vi tror, de får brug for en stent, som er nyttigt tid.”

I det øjeblik, CT-scanninger udført i Birmingham er færdig og uploadet til HeartFlow ‘ s cloud. Når virksomheden algoritmer har arbejdet på de scanninger, der rapporterer resultater – for Birmingham patienter, er det omkring tre timer senere. Connolly forventer, at forsinkelsen med at komme ned, måske til det punkt, hvor en patient kan have en scanning, skal du gå til en kop kaffe, og få resultaterne af den tid, de har afsluttet deres drink.

SE: Sensoren vil virksomheden: IoT, ML, og big data (ZDNet særlige rapport) | Download rapporten som PDF (TechRepublic)

Mens der i øjeblikket, scanninger er kun udføres på patienter med kardiale smerter i brystet, hvis de omkostninger og den tid lag kommer ned, test kunne ske på et bredere populationer af mennesker til at diagnosticere begyndelsen af hjertesygdomme og arbejde for at forhindre, at det udvikler sig.

“Det næste spørgsmål er, hvad nu hvis du tager en høj-risiko population, sige, at patienter, der har diabetes, højt blodtryk, højt kolesteroltal, eller de er storrygere, eller alle de ovennævnte – hvor stor en procentdel af dem, der har sygdommen? CT-scanneren kan fortælle os. Så spørgsmålet er, om de har indsnævring af deres kranspulsårerne], ville de gavner lige fra tabletter, eller bypass-operation, eller stenter? Jeg tror, fremtiden kommer til at være utrolig lys.”

Mens CT og HeartFlow kan tiden kun vise, om patienter har betydelig indsnævring i deres arterier og bør have stents sat i, i fremtiden systemet kunne give lægerne et endnu større at styre på, hvad de skal gøre næste. Connolly forudsiger, at inden alt for længe, HeartFlow vil være i stand til at foreslå, at ikke kun, hvis stents er påkrævet, men også hvilken størrelse du bør bruges, hvor det skal placeres, og hvad resultatet kan forventes, da dens machine learning arbejder på et større og større antal scanninger.

“I det øjeblik, HeartFlow er god til at forudsige hvem har ikke brug for stents. Fremadrettet bør vi være i stand til at forudsige, hvad der ville ske, hvis vi sat en stent i, og som vil hjælpe os med at foretage en klinisk vurdering af, hvorvidt en stent er det rigtige for patienten, eller ikke.”

Kardiologen afviser bekymring for, at den voksende brug af AI i medicin vil kunne se, teknologi de videreuddannelse af læger, og i stedet ser det som en måde at give læger en ekstra erfaringsgrundlag at trække på.

“Jeg frygter, at maskinen fortæller mig, at sandsynligheden for, at 17 decimaler patienten ville være bedre med behandling x eller y? Ikke det mindste. Vi er der ikke endnu, men det er klart teknologi har sin anvendelse, og den æra af lægen bare siger ‘jeg tror’, med ikke meget, der tyder på, vil forsvinde, og vi vil være i stand til at sætte folk ind i oplevelsen af hundreder af tusinder eller millioner af patienter.”

TIDLIGERE OG RELATEREDE DÆKNING

Hvordan machine learning, droner og robotteknologi vil omdanne NHS og sundhedsydelser

For et sundhedsvæsen i midten af finansiering squeeze, kan nye teknologier bidrage til at forbedre sig og skære ned på omkostningerne?

NHS og tech: ved Hjælp af digital transformation til at genoverveje sundhedsydelser

Digital transformation kan hjælpe NHS gøre bedre udnyttelse af de knappe ressourcer. Det betyder, at genoverveje nogle af de antagelser omkring sundhedsydelser.

To cybersecurity-myter, du er nødt til at glemme lige nu, hvis du ønsker at stoppe hackere

Den forkerte holdninger til risiko og kompleksitet, der kan efterlade dig åben for angreb.

NHS og teknologi: Gør tilfældet for innovation

Læge, genstart dig! Sundhedsvæsenet er fanget mellem sin knirkende fortid og en skinnende fremtid. Men der er behov for forandring, og hurtigt.

Sundhedsydelser sikkerhed mareridt: STORBRITANNIEN NHS mistet næsten 10K patienten optegnelser sidste år (TechRepublic)

På trods af at have den elektroniske registrering systemer på plads, 94% af NHS-fonde stadig bruge håndskrevne noter til patient registrering, ifølge en rapport fra europa-Parlamentet Street.

Offentlige hjemmesider kapret af cryptocurrency-mining malware (CNET)

Over 4.000 hjemmesider på verdensplan er påvirket af malware.

Relaterede Emner:

Big Data Analytics