Czy sztuczna inteligencja lepiej ocenia zdrowie serca?

Kto najlepiej może ocenić i zdiagnozować funkcję serca po odczytaniu echokardiogramu: sztuczna inteligencja (AI) czy ultrasonografista?

Według badaczy Cedars-Sinai i ich badań opublikowanych dzisiaj w recenzowanym czasopiśmie Nature, AI okazało się lepsze w ocenie i diagnozowaniu funkcji serca w porównaniu z ocenami echokardiogramu wykonanymi przez ludzi.

Wyniki opierają się na pierwszym randomizowanym badaniu klinicznym AI w kardiologii prowadzonym przez badaczy w Smidt Heart Institute i Division of Artificial Intelligence in Medicine w Cedars-Sinai w USA.

„Wyniki mają bezpośrednie implikacje dla pacjentów poddających się badaniom funkcji serca, jak również szersze implikacje dla dziedziny obrazowania serca” – powiedział kardiolog David Ouyang, główny badacz i współautor artykułu z wynikami. „To badanie oferuje mocne dowody na to, że wykorzystanie AI w tak nowatorski sposób może poprawić jakość i skuteczność obrazowania echokardiogramem dla wielu pacjentów”.

Badacze są pewni, że ta technologia okaże się korzystna, gdy zostanie wdrożona w systemie klinicznym w Cedars-Sinai i systemach zdrowotnych na całym świecie.

„Ten udany test kliniczny ustanawia doskonały precedens dla tego, jak nowatorskie algorytmy kliniczne AI mogą być odkrywane i testowane w ramach systemów zdrowotnych, zwiększając prawdopodobieństwo bezproblemowego wdrożenia dla poprawy opieki nad pacjentami” – powiedział Sumeet Chugh, dyrektor Division of Artificial Intelligence in Medicine i Pauline i Harold Price Chair in Cardiac Electrophysiology Research.

W 2020 roku badacze z Smidt Heart Institute i Stanford University opracowali jedną z pierwszych technologii AI do oceny funkcji serca, a konkretnie frakcji wyrzutowej lewej komory – kluczowego wskaźnika pomiaru serca stosowanego w diagnozowaniu funkcji serca. Ich badania również zostały opublikowane w Nature.

Bazując na tych wynikach, nowe badanie oceniło, czy AI jest bardziej dokładne w ocenie 3 495 wyników echokardiograficznych przez porównanie początkowej oceny postawionej przez AI i ultrasonografistów.

Wśród wyników:

• Kardiolodzy częściej zgadzali się z wstępną oceną AI i korygowali tylko 16,8% początkowych ocen dokonanych przez AI.
• Kardiolodzy korygowali 27,2% początkowych ocen dokonanych przez ultrasonografistów.
• Lekarze nie byli w stanie powiedzieć, które oceny zostały dokonane przez AI, a które przez ultrasonografistów.
• Asysta AI oszczędzała czas kardiologom i ultrasonografistom.

„Poprosiliśmy naszych kardiologów, aby zgadli, czy wstępna interpretacja została wykonana przez AI, czy przez ultrasonografistę, i okazało się, że nie byli w stanie odróżnić różnicy” – powiedział Ouyang. „To świadczy o silnej wydajności algorytmu AI oraz o bezproblemowej integracji z oprogramowaniem klinicznym. Wierzymy, że jest to zapowiedź przyszłych badań klinicznych AI w tej dziedzinie.”

Ouyang twierdzi, że celem jest zaoszczędzenie czasu lekarzom i zminimalizowanie bardziej monotonnych części pracy związanej z obrazowaniem serca. Kardiolog jednak pozostaje ostatecznym ekspertem orzekającym o wynikach modelu AI.

Badanie kliniczne i kolejne opublikowane badania również rzuciły światło na możliwość uzyskania zatwierdzenia regulacyjnego.

„Ta praca podnosi poprzeczkę dla technologii sztucznej inteligencji, które są brane pod uwagę w procesie uzyskiwania zatwierdzenia regulacyjnego, ponieważ Agencja Żywności i Leków (FDA) wcześniej zatwierdziła narzędzia sztucznej inteligencji bez danych z prospektywnych badań klinicznych” – powiedziała Susan Cheng, dyrektor Institute for Research on Healthy Aging w Department of Cardiology w Smidt Heart Institute i współautorka badania. „Uważamy, że ten poziom dowodów oferuje lekarzom dodatkowe zabezpieczenie, gdy systemy zdrowotne starają się szerzej wdrażać sztuczną inteligencję jako część wysiłków mających na celu zwiększenie ogólnej efektywności i jakości.”

Na podstawie “Nature”
DOI 10.1038/s41586-023-05947-3