นักวิจัยคลี่คลายความลึกลับของหัวใจและคาดการณ์โรคหัวใจด้วย AI

เมื่อเร็วๆ นี้ มีการศึกษาสองครั้งที่เกี่ยวข้องกับหัวใจโดยใช้แอลกอริทึม AI เพื่อให้เข้าใจว่าหัวใจทำงานและทำงานผิดปกติอย่างไร ทีมนักวิจัยได้ใช้แอลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ในการเข้าใจว่ารูปร่างของกล้ามเนื้อหัวใจส่งผลต่อการทำงานของมันอย่างไร ด้วยความช่วยเหลือของแอลกอริทึม AI ทีมวิจัยได้เข้าใจว่าหัวใจช่วยให้เลือดไหลเวียนและพบว่ามี 6 ส่วนของ DNA ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนากล้ามเนื้อหัวใจ ในขณะเดียวกัน การศึกษาอื่นๆ ได้ตรวจสอบว่าเซลฟี่สามารถใช้ในการวินิจฉัยโรคหัวใจได้หรือไม่

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 15 และ 16 นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาหัวใจและสงสัยว่ารูปร่างของมันเกี่ยวข้องกับการทำงานอย่างไร เลโอนาร์โด ดา วินชี曾สงสัยว่ากล้ามเนื้อหัวใจเคลื่อนไหวเลือดไปทั่วร่างกายเมื่อ 500 ปีที่แล้ว ขอบคุณทีมนักวิจัยจากสถาบันต่างๆ เช่น MRC London Institute of Medical Sciences, Cold Spring Harbor Laboratory, EMBL’s European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI), Heidelberg University และ Politecnico di Milano เราเข้าใกล้การเข้าใจบทบาทของ trabeculae ในการพัฒนาและทำงานของหัวใจมากขึ้น

Trabeculae คือเส้นใยกล้ามเนื้อที่สร้างรูปแบบทางเรขาคณิตที่ซับซ้อนบนพื้นผิวภายในของหัวใจ Trabeculae เชื่อว่าให้ออกซิเจนแก่หัวใจเมื่อการพัฒนา และหัวใจเองเป็นอวัยวะแรกที่พัฒนาและไม่สามารถรับออกซิเจนจากปอดได้ อย่างไรก็ตาม มันเคยเป็นความลึกลับว่า trabeculae มีบทบาทอะไรในผู้ใหญ่ ดา วินชี曾คาดเดาว่า trabeculae ของหัวใจมีหน้าที่ในการอุ่นเลือดเมื่อเคลื่อนผ่านหัวใจ แต่ด้วยเทคนิคการวิจัยที่ใช้ AI เราได้เข้าใจวัตถุประสงค์ที่แท้จริงของมันแล้ว

ทีมวิจัยใช้แอลกอริทึม AI เพื่อวิเคราะห์ภาพ MRI ของหัวใจประมาณ 25,000 ภาพ ซึ่งถูกส่งไปยังโมเดล AI พร้อมกับข้อมูลทางพันธุกรรมและข้อมูลรูปร่างของหัวใจ นักวิจัยวิเคราะห์ผลลัพธ์ของโมเดลและพบว่า trabeculae ดูเหมือนจะมีบทบาทในการช่วยให้เลือดไหลเวียนผ่านหัวใจได้อย่างมีประสิทธิภาพ รูปแบบทางเรขาคณิตบนพื้นผิวภายในของหัวใจเชื่อว่าช่วยให้เลือดไหลเวียนได้ดีขึ้นเมื่อหัวใจเต้น

นอกจากการค้นพบว่า trabeculae สามารถช่วยให้เลือดไหลเวียนได้อย่างมีประสิทธิภาพแล้ว นักวิจัยยังพบว่ามี 6 ส่วนของ DNA ที่ดูเหมือนจะมีผลต่อการพัฒนาของ trabeculae สองในส่วนของ DNA เหล่านี้ยังเล่นบทบาทในการพัฒนาของเส้นทางประสาทสาขาในสมอง อาจเป็นไปได้ว่ากลไกที่คล้ายกันที่ทำให้เกิด trabeculae ยังทำให้เกิดเซลล์ประสาท

รูปร่างของ trabeculae อาจมีความสัมพันธ์กับโรคหัวใจ ข้อมูลทางพันธุกรรมจากผู้ป่วยมากกว่า 50,000 คนถูกวิเคราะห์โดยทีมวิจัยและพบว่ารูปแบบของ trabeculae มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงในการพัฒนาโรคหัวใจ

ในศึกษาอื่นๆ ตามที่รายงานโดย Futurism นักวิจัยจาก National Center for Cardiovascular Diseases ในปักกิ่ง ประเทศจีนได้ทดลองกับ AI ที่สามารถคาดการณ์ความเสี่ยงของโรคหัวใจในแต่ละบุคคลโดยอาศัยลักษณะทางกายภาพที่สามารถจับภาพได้จากภาพถ่ายของบุคคล มีลักษณะทางกายภาพที่มีความสัมพันธ์กับโรคหัวใจ เช่น การสะสมของสารในบริเวณรอบดวงตา และเส้นขาวที่ขอบนอกของม่านตา และการเปลี่ยนสีหรือบางของเส้นผม เมื่อฝึกอบรมด้วยภาพของผู้ป่วยจากโรงพยาบาลในประเทศจีน แอลกอริทึมสามารถตรวจพบประมาณ 80% ของผู้ป่วยโรคหัวใจ และจับภาพประมาณ 60% ของผู้ที่ไม่มีโรคหัวใจ

มีอัตราผลบวกลวงสูงเกี่ยวข้องกับแอลกอริทึม ซึ่งทีมวิจัยระบุว่าพวกเขาจะต้องแก้ไข โดยสังเกตว่าผลบวกลวงอาจทำให้ผู้ป่วยเกิดความกังวลที่ไม่จำเป็นและทำให้ระบบการแพทย์ถูกโหลดด้วยการทดสอบที่ไม่จำเป็น อย่างไรก็ตาม หากอัตราผลบวกลวงของแอลกอริทึมสามารถแก้ไขได้และความแม่นยำโดยรวมสามารถปรับปรุงได้ มันอาจเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับพื้นที่ของโลกที่ต่อสู้กับการให้ทุนเพียงพอสำหรับโปรแกรมการตรวจคัดกรองโรคหัวใจ