Uusi tekoälytekniikka voi parantaa sydämen kuvantamista

Tutkijat ovat kehittäneet uuden tekoälytekniikan, joka voi parantaa sydämen kuvantamista potilaiden osalla mahdollistamalla lääkäreille sydämen tarkastelun arpien etsintää ilman kontrastiliuoksia, joita perinteisessä sydämen magneettikuvausmenetelmässä (CMR) tarvitaan.

Tutkijaryhmään kuului lääkäriä Virginian yliopiston terveydenhuoltojärjestelmästä, ja tutkimus julkaistiin tieteellisessä lehdessä Circulation.

Uusi tekoälylähestymistapa

Tutkijaryhmän uusi tekoälylähestymistapa on nimeltään Virtuaalinen alkuperäinen vahvistus (VNE), ja he vertasivat sitä kontrastilla tehostettuihin CMR-kuvauksiin, joita nykyään käytetään hypertrofinen kardiomyopatian seuraamiseen, joka on yleisin perinnöllinen sydänsairaus.

Tutkimus osoitti, että VNE tuotti laadukkaampia kuvia ja se sai paremmin kiinni sydämen arpien osoittamisen ilman standardin kontrastiliuoksen tarvetta.

Christopher Kramer, MD, on tutkija ja UVA Healthin sydän- ja verisuonitautien osaston johtaja.

“Tämä on mahdollisesti tärkeä edistysaskel, erityisesti jos sitä voidaan laajentaa muihin potilasryhmiin”, Kramer sanoi. “Sydämen arpien tunnistaminen ilman kontrastia, mikä on tärkeä tekijä sydämen vajaatoiminnan ja äkkinäisen sydänkuoleman etenemiseen, olisi erittäin merkittävää. CMR-kuvaukset tehtäisiin ilman kontrastia, mikä säästäisi kustannuksia ja riskejä, vaikka ne ovatkin pieniä, kontrastiliuoksesta.”

Hypertrofinen kardiomyopatia

Yleisin perinnöllinen sydänsairaus, hypertrofinen kardiomyopatia, on yleisin nuorten urheilijoiden äkkinäisen sydänkuoleman syy. Se vähentää sydämen kykyä pumppaa verta sen lihasten paksuuntumisen ja jäykistyksen vuoksi, joten lääkäreiden on seurattava sitä tarkkaan.

Lääkärit voivat käyttää uutta VNE-tekniikkaa sydämen kuvantamiseen useammin ja nopeammin, tutkijoiden mukaan. Se myös mahdollistaa varhaisen havaitsemisen sydämen hienoisista muutoksista, mutta lisätutkimuksia tarvitaan sen vahvistamiseen.

Tutkijaryhmä sanoo myös, että tekniikka voisi hyödyttää potilaita, jotka ovat allergisia kontrastiliuokselle, jota käytetään CMR-kuvauksissa. Se voisi myös auttaa henkilöitä, joilla on vakavasti vajaatoimiva munuaisten toiminta, koska kontrastiliuos voi aiheuttaa haittaa myös siinä tapauksessa.

Uusi lähestymistapa perustuu tekoälyyn, joka parantaa “T1-karttoja” sydämen kudoksista, jotka luodaan magneettikuvausmenetelmällä (MRI). Kartat yhdistetään parannettuihin MRI-kuvauksiin eli “elokuviin” sydämen lyönnistä. MRI-elokuvat ovat “elokuvia” liikkuvasta kudoksesta, ja yhdistämällä nämä kaksi kuvatyyppeä, luodaan tekoälyllinen VNE-kuva.

Lääkärit ovat tottuneet lukemaan perinteisiä kontrastilla tehostettuja CMR-sydänkuvia, mutta uusi tekniikka tuottaa lähes identtisen ja paremman tuloksen, tutkijoiden mukaan.

“Kontrastin käytön välttäminen ja kuvanlaadun parantaminen CMR-kuvauksissa auttaisi sekä potilaita että lääkäreitä myöhemmin”, Kramer sanoi.

Uusi tutkimus keskittyi tekniikan potentiaaliin potilailla, joilla on hypertrofinen kardiomyopatia, mutta tutkijaryhmä uskoo, että sitä voidaan käyttää myös muihin sydänsairauksiin.

“Vaikka VNE on tällä hetkellä validoituna ainoastaan HCM-potilailla, on selvä polku sen laajentamiseen laajempaan joukkoon sydämen sairauksia”, tutkimus sanoo. “VNE:llä on valtava potentiaali parantaa merkittävästi kliinistä käytäntöä, vähentää kuvauksen kestoa ja kustannuksia ja laajentaa CMR:n saatavuutta lähitulevaisuudessa.”