Bệnh tim là số một nguyên nhân tử vong giữa những người Mỹ trưởng thành. Các tình trạng như béo phì hoặc tiểu đường làm tăng nguy cơ phát triển bệnh tim của một người và xét nghiệm máu hoặc đo huyết áp có thể cung cấp ước tính tốt hơn về khả năng một người mắc các vấn đề về tim. Có thể sớm có một cách thậm chí còn dễ dàng hơn để dự đoán nguy cơ bệnh tim: bằng cách quét mắt.
Một bài báo được xuất bản trong tháng này trong Tạp chí Nhãn khoa Anh mô tả một phương pháp để tầm soát tim mạch nhanh chóng, giá cả phải chăng bằng cách sử dụng hình ảnh mạch máu võng mạc — nghĩa là, hình ảnh các mạch máu ở phía sau của mắt. Ảnh chụp nhanh của mắt được phân tích bằng một phần mềm thông minh nhân tạo được phát triển cho mục đích này. Bệnh nhân thậm chí sẽ không phải đến văn phòng bác sĩ của họ để được kiểm tra; họ có thể chỉ gửi một hình ảnh về mắt của họ.
Nhóm phát triển phần mềm nhấn mạnh sự tiện lợi và khả năng chi trả của nó so với các phương pháp hiện có. “Dự đoán rủi ro đo mạch do AI hỗ trợ hoàn toàn tự động, chi phí thấp, không xâm lấn và có khả năng tiếp cận tỷ lệ dân số cao hơn trong cộng đồng vì tính sẵn có ở 'đường phố cao' và vì lấy mẫu máu hoặc [đo huyết áp] không cần thiết, ”họ viết trong giấy.
Cửa sổ đến trái tim
Sản phẩm võng mạc là mô ở phía sau của mắt có chức năng chuyển đổi ánh sáng thành các xung điện, được truyền đến não thông qua dây thần kinh thị giác. Nó chứa hàng triệu tế bào được gọi là tế bào hình que (để nhìn ban đêm) và tế bào hình nón (để nhìn màu), dựa vào mạng lưới các mạch máu để liên tục cung cấp chất dinh dưỡng và oxy cho chúng.
Bên cạnh việc giữ cho võng mạc hoạt động, các mạch máu này cũng có thể đóng vai trò như một cửa sổ dẫn vào các bộ phận khác của cơ thể - thậm chí cả tim. Các nhà khoa học đã tìm thấy mối liên hệ giữa các đặc điểm như động mạch võng mạc hẹp và độ cong của mạch (nghĩa là độ cong), và huyết áp cao, tăng huyết áp và bệnh tim mạch.
"Các bác sĩ đã biết hơn một trăm năm rằng bạn có thể nhìn vào mắt và thấy các dấu hiệu của bệnh tiểu đường và huyết áp cao", Pearse Keane, một nhà nghiên cứu nhãn khoa và phân tích AI không liên quan đến nghiên cứu, nói với The Verge. “Nhưng vấn đề là do đánh giá thủ công: các chuyên gia con người phân định thủ công các tàu.” Mặc dù vậy, thuật toán học máy không gặp nhiều khó khăn với vấn đề này.
Dữ liệu Cardio
Nhóm nghiên cứu đặt tên cho phần mềm của họ là QUARTZ, viết tắt của “Phân tích định tính cấu trúc liên kết mạch võng mạc và siZe.” Họ đã đào tạo AI bằng cách sử dụng hình ảnh mắt từ hơn 88,000 người (từ 40 đến 69 tuổi) được lấy từ Ngân hàng Biobank của Vương quốc Anh. Nhóm nghiên cứu đã phân tích độ rộng và độ ngoằn ngoèo của các động mạch và tĩnh mạch võng mạc để phát triển các mô hình dự đoán về đột quỵ, đau tim và tử vong do bệnh tuần hoàn.
Sau đó, họ sử dụng QUARTZ để phân tích hình ảnh võng mạc từ 7,411 người nữa, những người này từ 48 đến 92 tuổi và kết hợp dữ liệu này với thông tin về lịch sử sức khỏe của họ (chẳng hạn như hút thuốc, sử dụng statin và các cơn đau tim trước đó) để dự đoán nguy cơ mắc bệnh tim của họ. Sức khỏe của những người tham gia được theo dõi trong bảy đến chín năm, và kết quả của họ được so sánh với Điểm rủi ro Framingham (FRS) dự đoán.
Một công cụ phổ biến để ước tính nguy cơ bệnh tim, FRS xem xét tuổi, giới tính, tổng lượng cholesterol, cholesterol lipoprotein mật độ cao, thói quen hút thuốc và huyết áp tâm thu để ước tính xác suất một người nào đó sẽ phát triển bệnh tim trong một khoảng thời gian nhất định, thường là 10 đến 30 năm.
Nhóm QUARTZ đã so sánh dữ liệu của họ với các dự đoán FRS trong 10 năm và cho biết độ chính xác của thuật toán ngang bằng với độ chính xác của công cụ thông thường.
Sẽ mất một thời gian trước khi AI trở thành một công cụ chẩn đoán; Sẽ cần thêm các thử nghiệm lâm sàng và phê duyệt theo quy định, cũng như phương pháp luận rõ ràng hơn để chuyển dữ liệu của nó vào thực hành lâm sàng.
Trong thời gian chờ đợi, thật hứa hẹn khi biết những công cụ như thế này đang được phát triển. Giống như đánh giá rủi ro Framingham, QUARTZ có thể được sử dụng một cách phòng ngừa bằng cách giúp xác định thời điểm ai đó nên thử thuốc để giảm huyết áp hoặc cholesterol của họ.
A biên tập liên kết bởi một bác sĩ và giáo sư không tham gia vào nghiên cứu là lạc quan. Họ viết: “Võng mạc là vị trí duy nhất cho phép hình dung trực tiếp không xâm lấn của mạch máu, có khả năng cung cấp một nguồn thông tin phong phú. “Các kết quả củng cố bằng chứng từ một số nghiên cứu tương tự rằng võng mạc có thể là một nguồn thông tin hữu ích và có khả năng gây gián đoạn đối với nguy cơ bệnh tim mạch trong y học cá nhân hóa.”
Ảnh: Gerd Altmann từ Pixabay
