Ny AI-teknik kan förbättra hjärtavbildning

Forskare har utvecklat en ny artificiell intelligens (AI) teknik som kan förbättra hjärtavbildning för patienter genom att möjliggöra för läkare att undersöka hjärtat för ärrvävnad utan behov av kontrastinjektioner, som krävs för traditionell kardiovaskulär magnetresonanstomografi (CMR).

Forskarteamet inkluderade läkare vid University of Virginia Health System, och artikeln publicerades i den vetenskapliga tidskriften Circulation.

Den nya AI-ansatsen

Teamets nya AI-ansats kallas Virtuell Naturlig Förbättring (VNE), och de jämförde den med kontrastförstärkt CMR, som för närvarande används för att övervaka hypertrofisk kardiomyopati, som är den vanligaste ärftliga hjärtsjukdomen.

Forskningen visade att VNE producerade högkvalitativa bilder och bättre fångade bevis för hjärtärr utan att kräva injicering av standardkontrastmedlet.

Christopher Kramer, MD, är en forskare och chef för avdelningen för kardiovaskulär medicin vid UVA Health.

“Detta är ett potentiellt viktigt framsteg, särskilt om det kan utvidgas till andra patientgrupper”, sa Kramer. “Att kunna identifiera ärr i hjärtat, en viktig bidragande faktor till progression till hjärtsvikt och plötslig hjärtdöd, utan kontrast, skulle vara mycket betydelsefullt. CMR-skanningar skulle utföras utan kontrast, vilket skulle spara kostnader och risken, om än låg, från kontrastmedlet.”

Hypertrofisk kardiomyopati

Den vanligaste ärftliga hjärtsjukdomen, hypertrofisk kardiomyopati, är den vanligaste orsaken till plötslig hjärtdöd hos unga idrottare. Den minskar hjärtats förmåga att pumpa blod på grund av förtjockning och stelhet, så läkare måste övervaka den noga.

Läkare kan använda den nya VNE-tekniken för att avbilda hjärtat oftare och snabbare, enligt forskarna. Den möjliggör också tidig upptäckt av subtila förändringar i hjärtat, men mer testning behövs för att bekräfta det.

Teamet säger också att tekniken kan gynna patienter som är allergiska mot kontrastmedlet som injiceras för CMR. Den kan också hjälpa personer med svårt nedsatt njurfunktion, eftersom medlet också kan skada i det fallet.

Den nya ansatsen bygger på AI för att förbättra “T1-kartor” av hjärtvävnaden, som skapas av magnetresonanstomografi (MRI). Kartorna kombineras sedan med förbättrade MRI-“cines”, eller det slående hjärtat i det här fallet. MRI-cines är “filmer” av rörlig vävnad, och genom att överlagra de två typerna av bilder skapas den artificiella VNE-bilden.

Läkare är vana att läsa traditionella kontrastförstärkta CMR-hjärtskanningar, men den nya tekniken producerar något nästan identiskt och bättre, enligt forskarna.

“Att undvika användning av kontrast och förbättra bildkvaliteten i CMR skulle bara hjälpa både patienter och läkare i framtiden”, sa Kramer.

Den nya forskningen fokuserade på teknikens potential hos patienter med hypertrofisk kardiomyopati, men teamet tror att den kan användas för olika andra hjärtsjukdomar.

“Medan den för närvarande är validerad i HCM-populationen, finns det en tydlig väg för att utvidga tekniken till en bredare range av myokardiella patologier”, säger artikeln. “VNE har enorm potential att signifikant förbättra klinisk praxis, minska skanningstid och kostnader, och utöka räckvidden för CMR i nästa framtid.”