Nova tecnologia de IA para previsão avançada de ataque cardíaco

04 de setembro de 2019 Lisa Jones

Categoria: Pesquisa

A tecnologia desenvolvida usando inteligência artificial (IA) pode identificar pessoas com alto risco de um ataque cardíaco fatal pelo menos 5 anos antes de ocorrer, de acordo com uma nova pesquisa financiada por nós. Os resultados estão sendo apresentados no Congresso da Sociedade Europeia de Cardiologia (ESC) em Paris e publicados no European Heart Journal.

Pesquisadores da Universidade de Oxford desenvolveram um novo biomarcador, ou 'impressão digital', chamado perfil radiômico de gordura (FRP), usando aprendizado de máquina. O FRP detecta bandeiras vermelhas biológicas no espaço que reveste os vasos sanguíneos que fornecem sangue ao coração. Ele identifica inflamação, cicatrização e alterações nesses vasos sanguíneos, que são indicadores de um futuro ataque cardíaco.

Quando alguém vai ao hospital com dor no peito, um componente padrão do tratamento é fazer uma angiotomografia coronariana (CCTA). Esta é uma varredura das artérias coronárias para verificar se há segmentos estreitados ou bloqueados. Se não houver estreitamento significativo da artéria, que responde por cerca de 75% dos exames, as pessoas são mandadas para casa, mas algumas delas ainda terão um ataque cardíaco em algum momento no futuro. Não há métodos usados ​​rotineiramente pelos médicos que possam identificar todos os sinais de alerta subjacentes para um futuro ataque cardíaco.

Neste estudo, o professor Charalambos Antoniades e sua equipe usaram primeiramente biópsias de gordura de 167 pessoas submetidas a cirurgia cardíaca. Eles analisaram a expressão de genes associados à inflamação, cicatrização e formação de novos vasos sanguíneos, e os compararam com as imagens da tomografia computadorizada para determinar quais características indicam melhor as mudanças na gordura ao redor dos vasos cardíacos, chamada gordura perivascular.

Em seguida, a equipe comparou os exames de CCTA de 101 pessoas, de um grupo de 5.487 indivíduos, que tiveram um ataque cardíaco ou morte cardiovascular dentro de 5 anos após um CCTA com controles correspondentes que não tiveram, para entender as mudanças no o espaço perivascular que indica que alguém está em maior risco de um ataque cardíaco. Usando aprendizado de máquina, eles desenvolveram a impressão digital FRP que captura o nível de risco. Quanto mais exames cardíacos forem adicionados, mais precisas as previsões se tornarão e mais informações se tornarão 'conhecimento básico'.

Eles testaram o desempenho dessa impressão digital perivascular em 1.575 pessoas no estudo SCOT-HEART, mostrando que o FRP teve um valor impressionante na previsão de ataques cardíacos, acima do que pode ser alcançado com qualquer uma das ferramentas usadas atualmente na prática clínica.

A equipe espera que esta poderosa tecnologia permita que um número maior de pessoas evite um ataque cardíaco e planeje distribuí-la aos profissionais de saúde no próximo ano, com a esperança de que seja incluída na prática de rotina do NHS juntamente com os exames de CCTA nos próximos 2 anos.

O Professor Charalambos Antoniades, Professor de Medicina Cardiovascular e BHF Senior Clinical Fellow na Universidade de Oxford, disse:

"Só porque a varredura de uma artéria coronária mostra que não há estreitamento, isso não significa que ela esteja a salvo de um ataque cardíaco."Ao aproveitar o poder da IA, desenvolvemos uma impressão digital para encontrar características 'ruins' nas artérias das pessoas. Isso tem um enorme potencial para detectar os primeiros sinais da doença e ser capaz de tomar todas as medidas preventivas antes que um ataque cardíaco ocorra, salvando vidas.

"Acreditamos genuinamente que esta tecnologia pode salvar vidas no próximo ano."

O professor Metin Avkiran, nosso Diretor Médico Associado, disse:

"A cada 5 minutos, alguém é internado em um hospital do Reino Unido devido a um ataque cardíaco. Esta pesquisa é um exemplo poderoso de como o uso inovador da tecnologia de aprendizado de máquina tem o potencial de revolucionar a forma como identificamos pessoas em risco de ataque cardíaco e as prevenimos. de acontecer.

"Este é um avanço significativo. A nova 'impressão digital' extrai informações adicionais sobre a biologia subjacente de varreduras usadas rotineiramente para detectar artérias estreitadas. Essa tecnologia baseada em IA para prever um ataque cardíaco iminente com maior precisão pode representar um grande passo em frente no atendimento personalizado para pessoas com suspeita de doença arterial coronariana."