Kalp ve Kalp Hastalıklarını Çözmek ve AI ile Kalp Hastalığını Öngörmek için Araştırmacılar

Şimdiye kadar, iki kalp ile ilgili çalışma, kalp nasıl işlev görür ve nasıl işlev görmez öğrenmek için AI algoritmalarını kullandı. Bir araştırma ekibi, kalp kaslarının şeklinin performansını nasıl etkilediğini anlamak için yapay zeka algoritmalarını kullandı. AI algoritmalarının yardımıyla, araştırma ekibi kalp ventriküllerinin kan akışını nasıl kolaylaştırdığını ve kalp kaslarının gelişiminde önemli roller oynayan altı farklı DNA bölümünü keşfetti. Bu arada, başka bir çalışma, selfilerin potansiyel olarak kalp hastalığını teşhis etmek için nasıl kullanılabileceğini inceledi.

15. ve 16. yüzyıllardan bu yana, bilim adamları kalp üzerinde çalışmış ve yapısının işleviyle nasıl ilişkili olduğunu merak etmişlerdir. Leonardo da Vinci, 500 yıl önce kalp kaslarının vücudun diğer bölgelerine kan nasıl pompaladığını merak ediyordu. MRC London Institute of Medical Sciences, Cold Spring Harbor Laboratory, EMBL’nin Avrupa Biyoinformatik Enstitüsü (EMBL-EBI), Heidelberg Üniversitesi ve Politecnico di Milano gibi enstitülerden bir araştırma ekibi sayesinde, kalbin trabeküllerinin gelişimi ve işlevi hakkında çok daha fazla şey biliyoruz.

Trabeküller, kalbin iç yüzeyinde geometrik desenler oluşturan kas lifleridir. Trabeküllerin, kalbin gelişimi sırasında oksijen sağladığına inanılıyor, çünkü kalp kendisi gelişen ilk organdır ve akciğerlerden oksijen alamaz. Ancak, trabeküllerin yetişkinlerdeki rolü uzun süredir bir sır olarak kaldı. Da Vinci, kalbin trabeküllerinin kanın kalbe girdiği sırada kanın ısınmasına yardımcı olduğunu düşünmüştü, ancak AI tabanlı araştırma teknikleri sayesinde şimdi trabeküllerin真正 amacını biliyoruz.

Araştırma ekibi, yaklaşık 25.000 kalp manyetik rezonans görüntüleme (MRI) taramasını AI modelineBesledi. Bu taramalar, genetik veri ve kalp morfoloji verisiyle birlikte AI modeline verildi. Araştırmacılar modelin sonuçlarını analiz etti ve trabeküllerin ventriküllerde kan akışını kolaylaştırmada bir rol oynadığını keşfetti. Kalbin iç yüzeyindeki geometrik desenlerin, kalbin her vuruşunda kan akışını daha verimli hale getirdiğine inanılıyor.

Trabeküllerin kan akışını kolaylaştırmaya yardımcı olmasının yanı sıra, araştırmacılar ayrıca trabeküllerin gelişimini etkileyen altı DNA bölümünü de keşfetti. Altı DNA bölümünden ikisi de beyindeki dal nerve yollarının gelişiminde roller oynuyor. Trabeküllerin ortaya çıkmasına neden olan benzer mekanizmaların aynı zamanda sinir hücrelerinin oluşmasına da neden olabileceği düşünülüyor.

Trabeküllerin şekli bile kalp hastalığı ile ilgili olabilir. 50.000’den fazla hastanın genetik verisi analiz edildi ve farklı trabekül desenlerinin kalp hastalığı geliştirme riski ile bazı ilişkileri olduğu keşfedildi.

Çin’deki Ulusal Kardiyovasküler Hastalıklar Merkezi’nden araştırmacılar, bir kişinin kalp hastalığı riskini basit bir resimden fiziksel özelliklere göre öngörebilen bir AI geliştirdi. Sarı lekeler, korneanın dış kenarlarında beyaz halkalar ve saçın grileşmesi veya incelenmesi gibi fiziksel özellikler kalp hastalığı ile ilişkili olabilir. Çin hastanelerinden hasta resimlerine eğitim verilen algoritma, mevcut kalp hastalığı riski değerlendirmesi yöntemlerini aştı ve yaklaşık %80’lik bir oranda kalp hastalığını tespit etti. Ayrıca, yaklaşık %60’lık bir oranda negatif kalp hastalığı vakalarını da yakaladı.

Algoritma ile ilgili yüksek bir yanlış pozitif oran tồnuz, ve ekip bu sorunun çözülmesi gerektiğini belirtti. Yanlış pozitiflerin hastalara gereksiz kaygıya neden olabileceğini ve tıbbi sistemi gereksiz testlerle перегруж edebileceğini belirttiler. Ancak, algoritmanın yanlış pozitif oranının çözülmesi ve genel doğruluğunun iyileştirilmesi durumunda, kalp hastalığı tarama programlarını yeterli şekilde finanse edemeyen bölgelerde faydalı bir araç olabileceğini düşünüyorlar.