Herzerkrankungen sind die Nummer eins Todesursache unter amerikanischen Erwachsenen. Erkrankungen wie Fettleibigkeit oder Diabetes erhöhen das Risiko einer Person, eine Herzerkrankung zu entwickeln, und Bluttests oder Blutdruckmessungen können eine bessere Einschätzung darüber liefern, wie wahrscheinlich es ist, dass jemand Herzprobleme hat. Es könnte bald einen noch einfacheren Weg geben, das Risiko von Herzerkrankungen vorherzusagen: durch Scannen Ihres Auges.
Ein Artikel, der diesen Monat in der veröffentlicht wurde British Journal of Ophthalmology beschreibt eine Methode für schnelle, kostengünstige kardiovaskuläre Screenings unter Verwendung der retinalen Gefäßbildgebung – also eines Fotos der Blutgefäße im Augenhintergrund. Eine Momentaufnahme des Auges wird von einer eigens dafür entwickelten künstlich intelligenten Software analysiert. Die Patienten müssten nicht einmal zu ihrem Arzt gehen, um sich untersuchen zu lassen; Sie könnten einfach ein Bild ihres Auges einsenden.
Das Team, das die Software entwickelt hat, betonte ihre Bequemlichkeit und Erschwinglichkeit im Vergleich zu bestehenden Methoden. „KI-gestützte Vaskulometrie-Risikovorhersage ist vollautomatisch, kostengünstig, nicht-invasiv und hat das Potenzial, einen größeren Anteil der Bevölkerung in der Gemeinde zu erreichen, da die „High Street“-Verfügbarkeit und die Blutentnahme oder [Blutdruckmessung] werden nicht benötigt“, schrieben sie in der Krepppapier.
Ein Fenster zum Herzen
Das Retina ist das Gewebe im Augenhintergrund, das Licht in elektrische Impulse umwandelt, die es über den Sehnerv an das Gehirn sendet. Es enthält Millionen von Zellen, die als Stäbchen (für Nachtsicht) und Zapfen (für Farbsehen) bezeichnet werden und auf ein Netzwerk von Blutgefäßen angewiesen sind, um sie kontinuierlich mit Nährstoffen und Sauerstoff zu versorgen.
Abgesehen davon, dass die Netzhaut funktioniert, können diese Blutgefäße auch als Fenster zu anderen Teilen des Körpers dienen – sogar zum Herzen. Wissenschaftler haben einen Zusammenhang zwischen Merkmalen wie engen Netzhautarterien und Gefäßtortuosität (d. h. Krümmung) und Bluthochdruck, Bluthochdruck und Herz-Kreislauf-Erkrankungen festgestellt.
„Ärzte wissen seit mehr als hundert Jahren, dass man in die Augen schauen und Anzeichen von Diabetes und Bluthochdruck sehen kann“, sagt Pearse Keane, ein Forscher für Augenheilkunde und KI-Analyse, der nicht mit der Studie in Verbindung steht. sagte The Verge. „Aber das Problem war die manuelle Bewertung: die manuelle Abgrenzung der Gefäße durch menschliche Experten.“ Ein maschineller Lernalgorithmus hat es jedoch nicht annähernd so schwer.
Cardio-Daten
Das Team nannte seine Software QUARTZ, eine Abkürzung für „QUantitative Analysis of Retinalvasculars Topology and sZe“. Sie trainierten die KI anhand von Augenbildern von über 88,000 Menschen (im Alter von 40 bis 69 Jahren), die aus der UK Biobank stammen. Das Team analysierte die Weite und Windung der retinalen Arterien und Venen, um Vorhersagemodelle für Schlaganfall, Herzinfarkt und Tod durch Kreislauferkrankungen zu entwickeln.
Anschließend verwendeten sie QUARTZ, um Netzhautbilder von 7,411 weiteren Personen im Alter von 48 bis 92 Jahren zu analysieren, und kombinierten diese Daten mit Informationen über ihre Gesundheitsgeschichte (z. B. Rauchen, Einnahme von Statinen und frühere Herzinfarkte), um ihr Risiko für Herzerkrankungen vorherzusagen. Die Gesundheit der Teilnehmer wurde sieben bis neun Jahre lang verfolgt und ihre Ergebnisse wurden verglichen Framingham-Risiko-Score (FRS) Vorhersagen.
Der FRS ist ein gängiges Instrument zur Schätzung des Risikos von Herzerkrankungen und untersucht Alter, Geschlecht, Gesamtcholesterin, High-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Rauchgewohnheiten und systolischen Blutdruck, um die Wahrscheinlichkeit abzuschätzen, dass jemand innerhalb einer bestimmten Zeitspanne, normalerweise 10, eine Herzerkrankung entwickelt bis 30 Jahre.
Das QUARTZ-Team verglich seine Daten mit 10-Jahres-FRS-Vorhersagen und sagte, dass die Genauigkeit des Algorithmus der des herkömmlichen Tools ebenbürtig sei.
Es wird noch eine Weile dauern, bis die KI zu einem Diagnosewerkzeug wird; weitere klinische Studien und behördliche Zulassungen sowie eine klarere Methodik für die Umsetzung der Daten in die klinische Praxis sind erforderlich.
In der Zwischenzeit ist es vielversprechend zu wissen, dass solche Tools in der Entwicklung sind. Wie Framingham-Risikobewertungen könnte QUARTZ präventiv eingesetzt werden, indem es hilft festzustellen, wann jemand Medikamente zur Senkung seines Blutdrucks oder Cholesterins ausprobieren sollte.
A verlinkte Redaktion durch einen nicht an der Studie beteiligten Arzt und Professor ist optimistisch. „Die Netzhaut ist der einzige Ort, der eine nicht-invasive direkte Visualisierung des Gefäßsystems ermöglicht und möglicherweise eine reichhaltige Informationsquelle darstellt“, schrieben sie. „Die Ergebnisse untermauern die Beweise aus mehreren ähnlichen Studien, dass die Netzhaut eine nützliche und potenziell disruptive Informationsquelle für das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in der personalisierten Medizin sein kann.“
Bild-Kredit: Gerd Altmann für Pixabay
