Китайські вчені придумали, як діагностувати хвороби серця за допомогою селфі

27.08.2020

Китайські вчені придумали, як діагностувати хвороби серця за допомогою селфі

Дослідження показує, що селфі може бути доступним і простим способом виявлення серцево-судинних захворювань. А визначити їх наявність допоможе комп'ютерний алгоритм глибокого навчання, що аналізує фотографії.

"Наскільки нам відомо, це перша робота, яка демонструє, що штучний інтелект можна використовувати для аналізу осіб з метою виявлення серцевих захворювань, — говорить один з авторів роботи Чже Чжен. — Наша підсумкова мета — розробка самооцінювального додатку для оцінки ймовірності виникнення серцевих захворювань до відвідування клініки людьми, які належать до груп високого ризику (щодо серцево-судинних патологій)».

Вже давно відомо, що певні риси зовнішності пов'язані з підвищеним ризиком серцевих захворювань. Серед таких ознак — рання сивина і зморшки, складка на мочці вуха, ксантелазми (відкладення холестерину під шкірою, зазвичай навколо повік) і ліпоїдні дуги рогівки (кільцеподібне помутніння периферії рогівки, відокремлене від інших її ділянок; складається з інфільтрату жирової речовини). Однак людині складно використовувати ці риси для прогнозування та оцінки ризику серцевих захворювань.

Метою авторів дослідження було створити інструмент, який дозволить проводити первинну діагностику на підставі перерахованих вище ознак. Для цього в період з липня 2017 року по березень 2019-го фахівці провели вивчення 5796 пацієнтів з восьми лікарень Китаю. Випробуваним проводили процедури для дослідження кровоносних судин, такі як коронарна ангіографія або коронарна комп'ютерна томографічна ангіографія. Також були зроблені по чотири фотографії кожного пацієнта: голова анфас, два знімки в профіль, а також вид верхньої частини голови.

За результатами вивчення ангіограм (знімків судин) пацієнтів оцінювалася ступінь здоров'я серцево-судинної системи залежно від того, скільки кровоносних судин звужено на 50% або більше, а також на основі місця розташування цих судин. Ця інформація використовувалася для створення, навчання та перевірки алгоритму глибокого навчання.

Потім дослідники протестували вивчений алгоритм ще на 1013 пацієнтах з дев'яти лікарень Китаю, які на лікування в період з квітня по липень 2019 року. Виявилося, цей алгоритм за своєю ефективністю перевершив існуючі методи прогнозування ризику серцевих захворювань. Чутливість методу (частка правильно ідентифікованих позитивних випадків діагностування) склала 80% на валідаційній і тестовій вибірках, а специфічність (частка правильно ідентифікованих негативних випадків) — 61% і 54% відповідно.
«Алгоритм можна було без проблем використовувати для прогнозування потенційного серцевого захворювання, ґрунтуючись тільки на фотографіях обличчя. Щоки, лоб і ніс надали алгоритму більше інформації, ніж інші області обличчя, — коментує результати роботи її співавтор Сянь-Ян Чжи. — Однак нам необхідно поліпшити специфічність, оскільки кількість помилкових спрацьовувань до 46% (виходячи зі специфічності в 54% на тестовій вибірці) може викликати незручності для пацієнтів, а також потенційно перевантажувати клініки пацієнтами, які не потребують лікування».

Також дослідники зауважують, що алгоритм необхідно протестувати на представниках інших етнічних груп. Переважна більшість учасників дослідження відносилися до етнічної групи хань, найбільш численної народності Китаю: це накладає певні обмеження на результат роботи.