Дослідники Розкривають Таємниці Серця І Прогнозують Хвороби Серця З Допомогою Штучного Інтелекту

Нещодавно два дослідження, пов’язані з серцем, використали алгоритми штучного інтелекту для кращого розуміння того, як серце функціонує та як воно може бути пошкоджено. Команда дослідників використала алгоритми штучного інтелекту, щоб отримати уявлення про те, як форма м’язів серця впливає на його роботу. За допомогою алгоритмів штучного інтелекту команда дослідників отримала уявлення про те, як шлуночки серця забезпечують кровоток, та виявила шість різних секцій ДНК, які відіграють важливу роль у розвитку м’язів серця. Тим часом інше дослідження вивчало можливість використання селфі для діагностики хвороб серця.

Від 15-го та 16-го століть вчені вивчали серце та дивувалися, як його структура пов’язана з його функцією. Леонардо да Вінчі вже понад 500 років тому запитував, як м’язи серця рухають кров по всьому тілу. Завдяки команді дослідників з інститутів, таких як MRC London Institute of Medical Sciences, Cold Spring Harbor Laboratory, EMBL’s European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI), Гейдельберзького університету та Політеніко ді Мілано, ми значно ближче до розуміння ролі, яку відіграють trabeculae у розвитку та функціонуванні серця.

Trabeculae – це м’язові волокна, які утворюють складну мережу геометричних узорів на внутрішній поверхні серця. Trabeculae, як вважають, забезпечують кисень серцю під час його розвитку, оскільки серце є першим органом, який розвивається, і не може отримувати кисень з легенів. Однак тривалий час було загадкою, яку роль Trabeculae відіграють у дорослих. Да Вінчі припускав, що trabeculae серця служать для нагрівання крові, коли вона рухається через серце, але завдяки дослідженням, заснованим на штучному інтелекті, ми тепер маємо уявлення про їхню справжню мету.

Команда дослідників використала алгоритми штучного інтелекту для аналізу близько 25000 МРТ-сканів серця. Ці скани були введені в модель штучного інтелекту разом з генетичними даними та даними про морфологію серця. Дослідники проаналізували результати моделі та виявили, що trabeculae, схоже, відіграють роль у забезпеченні кровотоку через шлуночки серця. Геометричні узори на внутрішній поверхні серця тепер вважаються такими, що допомагають крові рухатися більш ефективно, коли серце б’ється.

Крім того, що trabeculae можуть допомогти забезпечити ефективний кровоток, дослідники також виявили шість секцій ДНК, які, схоже, впливають на розвиток trabeculae. Дві з цих шести секцій ДНК також відіграють роль у розвитку гілок нервових шляхів у мозку. Можливо, подібні механізми, які призводять до розвитку trabeculae, також призводять до розвитку нервових клітин.

Форма trabeculae може навіть мати зв’язок з хворобами серця. Генетичні дані понад 50000 пацієнтів були проаналізовані командою дослідників, і було виявлено, що різні узори trabeculae мають деяку кореляцію з ризиком розвитку хвороб серця.

У іншому дослідженні, як повідомляє Futurism, дослідники з Національного центру серцево-судинних захворювань у Пекіні, Китай, експериментували з алгоритмом штучного інтелекту, який може передбачити ризик хвороб серця у людини на основі фізичних ознак, які можна захопити на простому зображенні людини. Є фізичні ознаки, які мають кореляцію з хворобами серця, такі як жовті відкладення біля очей, білі кільця на зовнішніх краях роговиці та сивіння або рідіння волосся. Коли алгоритм був навчений на зображеннях пацієнтів з китайських лікарень, він, як повідомляється, перевершив існуючі методи оцінки ризику хвороб серця,能够 виявити близько 80% випадків хвороб серця. Він також захопив близько 60% усіх негативних випадків хвороб серця.

Існує високий рівень хибно-позитивних результатів, пов’язаних з алгоритмом, який, як заявляє команда, вони повинні буде вирішити, зазначаючи, що хибно-позитивні результати могли б спричинити непотрібну тривогу у пацієнтів та перевантаження медичної системи непотрібними тестами. Однак, якщо рівень хибно-позитивних результатів алгоритму можна вирішити та загальну точність提高, він міг би бути корисним інструментом для областей світу, які борються з фінансуванням програм скринінгу захворювань серця.