自拍照可以用来检测心脏病:新的研究使用人工智能分析
根据今日(星期五)发表的新研究的作者,向医生发送“Selfie”可以是一种廉价而简单的方式来检测心脏病疾病欧洲心脏杂志。
该研究是第一个显示它可以使用深学习计算机算法来检测的冠状动脉疾病(CAD)通过分析一个人脸的四张照片。
虽然需要在不同种族背景的较大的人群中进一步开发和测试算法,但研究人员表示,它有可能用作可以识别可能的筛选工具心疾病在一般人群中的人或高风险群体,可以参考谁进一步临床调查。
“为了我们的知识,这是第一个展示人工智能可以用来分析脸部来检测心脏病的第一作。这是发展一种基于深度学习的工具的一步,可以用于评估心脏病的风险,无论是在门诊诊所还是通过患者采取“自拍”来执行自己的筛选。这可能导致进一步的诊断测试或临床访问,“哲铮教授领导了研究,并是国家中心的副主任中国医学科学院富卫医院心血管疾病和北京市人民共和国北京富卫医院副总统。
他继续说:“我们的最终目标是为高风险社区制定自我报告的申请,以便在访问诊所之前评估心脏病风险。这可能是识别需要进一步调查的患者便宜,简单有效。然而,该算法需要在其他人群和种族中进一步改进和外部验证。“
它已知已经确定面部特征与心脏病的风险增加有关。这些包括稀疏或灰色头发,皱纹,耳叶折痕,xanthelasmata(小,黄色沉积物,胆固醇,通常在眼睑周围)和arcus corneae(脂肪和胆固醇沉积物看起来是朦胧的白色,灰色或蓝色不透明戒指在角膜的外边缘)。然而,人类难以成功地使用以预测和量化心脏病风险。
郑教授湘阳教授,北京及其他同仁自动化部的大脑和认知研究所主任北京和其他同事招收了5,796名从中国八名医院患者到2017年7月至2019年3月的研究。患者正在进行成像程序,以研究其血管,例如冠状动脉造影或冠状动脉计算断层造影血管造影(CCTA)。它们随机分为培训(5,216名患者,90%)或验证(580,10%)组。
训练有素的研究护士用数码相机拍摄了四个面部照片:一个正面,两个轮廓和头顶的一个视图。他们还采访了患者收集社会经济地位,生活方式和病史的数据。放射科医生审查了患者的血管造影,并根据有多少血管缩小50%以上(≥50%的狭窄)及其位置来评估心脏病程度。此信息用于创建,列车和验证深度学习算法。
研究人员然后在中国的另外1,013名患者中测试了该算法,2019年4月至2019年7月介于2019年4月至7月。所有团体的大多数患者都是汉族族种族。
他们发现该算法出现了预测心脏病风险的现有方法(钻石 - Forrester模型和CAD联盟临床评分)。在患者的验证组中,该算法在80%的病例(真正的阳性率或敏感性)和正确检测到的心脏病中未检测到心脏病,在61%的情况下(真正的负率或“特异性”)不存在。在试验组中,敏感性为80%,特异性为54%。
Ji教授说:“该算法具有中等的性能,另外还有临床信息没有提高其性能,这意味着它可以轻易地用于预测潜力心脏病基于单独的面部照片。脸颊,前额和鼻子贡献了比其他面部区域的算法更多的信息。然而,我们需要改善特异性,因为假阳性率多达46%可能会导致患者造成焦虑和不便,以及潜在的过载有不必要的测试的患者。“
除了要求在其他族群中进行测试,研究的局限包括测试组中只有一个中心与提供患者开发算法的中心不同,这可能进一步将其通用与其他人口限制在一起。
在陪同的社论中,英国牛津大学的心血管医学教授Charalambos Antoniades,以及在牛津的Antoniades教授的Dphil学生Cressos Kotanidis博士写道:“总的来说,Lin等人的研究。亮点医学诊断的新潜力......林等人的方法的鲁棒性。在于他们的深度学习算法简单地将面部图像视为唯一的数据输入,使其高度且容易地适用于大规模。“
他们继续:“使用Selfies作为筛选方法,可以实现一种简单但有效的方法来过滤更全面的临床评估。这种方法也与全球区域的污染区域高度相关,并具有薄弱的筛查计划心血管疾病。一个选择过程这可以容易地完成,因为采取自拍照将允许喂养进入医疗保健系统的分层流,以便与CCTA进行一线诊断测试。实际上,“高风险”个人可以具有CCTA,这将允许使用新的AI供电方法进行可靠的风险分层来用于CCTA图像分析。“
他们突出了郑和吉教授的一些局限性。这些包括测试的低特异性,即在较大的群体中需要改进和验证测试,并提高了关于“滥用歧视性目的信息的道德问题。可能很容易提取敏感健康记录数据的不必要的传播从面部照片中,渲染技术,如这里讨论的是对个人数据保护的重大威胁,可能会影响保险选择。这些恐惧已经表达了滥用遗传数据,并且应该在医学中使用AI的使用广泛重新审视。“
研究文件的作者在这一点上同意。郑教授说:“发展和应用这些新技术的道德问题具有重要意义。我们认为,我们对临床工具的未来研究应注意隐私,保险和其他社会影响,以确保工具仅用于医疗工具目的。“
Antoniades教授和Kotanidis博士还在他们的一个主要冠状动脉中定义CAD为≥50%的狭窄,“可能是真正健康的非CAD组个人的池,但是还有已经发展疾病但仍处于早期阶段的人(可能解释观察到的低特异性)“。
进一步探索
心血管医学中的自拍照:欢迎来到新的医疗诊断时代。欧洲心脏杂志。DOI:10.1093 / EURHEARTJ / EHAA608
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