英国国民医疗服务体系 (NHS) 正在启动一项世界首个“改变游戏规则”的人工智能工具试验,该工具可以在患者罹患 2 型糖尿病之前十多年就识别出其患病风险。
全球有超过 5 亿人2型糖尿病,寻找新方法在人们患病之前发现处于危险中的人是全球健康的一个主要优先事项。据估计,到 2050 年,将有 10 亿人患有 2 型糖尿病。
这种疾病是导致失明、肾衰竭、心脏病、中风和下肢截肢的主要原因。它通常与超重、缺乏运动或有 2 型糖尿病家族史有关,尽管并非所有被诊断出的患者都属于这些类别。
现在,医生和科学家们开发出了一种变革性的人工智能工具,可以在病情开始发展之前长达 13 年预测那些有患病风险的人。
该技术在常规心脏扫描期间分析心电图 (ECG) 读数。它可以检测到肉眼无法察觉的细微变化,从而可以尽早对即将患上 2 型糖尿病的患者发出警报。
它可以实现早期干预,并有可能帮助人们通过改变饮食和生活方式等方式完全避免患上这种疾病。
据《卫报》获悉,NHS 将于 2025 年开始在帝国理工学院医疗保健 NHS 信托基金以及切尔西和威斯敏斯特医院 NHS 基金会信托基金试用该工具,这将是世界上第一个这样做的医疗保健系统。
参与开发这项技术的人希望该技术能够在未来几年内推广到英国和其他国家的医疗服务部门,该技术被称为人工智能-心电图糖尿病风险评估(Aire-DM)。
帝国理工学院临床研究培训研究员 Libor Pastika 博士表示:“人工智能在改变医疗保健方面具有巨大潜力,可以显着改善健康状况。”– 通过使用人工智能来解锁隐藏在心电图数据中的见解,Aire-DM 在及早识别未来 2 型糖尿病风险方面可能具有革命性意义。
“Aire-DM 提供了一种廉价、方便、非侵入性的方法来早期预测 2 型糖尿病风险,可以为更有针对性的预防性护理开辟新的机会之窗,帮助人们避免这种疾病及其相关并发症。”¤
由帝国理工学院 Fu Siong Ng 博士和 Arunashis Sau 博士领导的团队利用医院记录中的 120 万条心电图开发了该工具。然后,他们使用英国生物银行的数据来验证该工具检测心电图细微变化的能力,该生物银行拥有超过 500,000 名参与者的遗传数据和医疗记录。
该工具绘制了微小的心电图模式,这些模式在未来将患上 2 型糖尿病的人中更为常见,然后在新的心电图中寻找相同的模式。
这些明显的迹象包括心脏电信号传播方式的变化,例如某些电波的时间、形状或模式的微小变化。
该工具还可以识别较长的电激活时间或心脏电信号重置方式的差异。虽然这些变化可能看起来很小,但它们反映了糖尿病对心脏结构和功能的早期影响,早在症状出现之前。
测试已经表明,该工具可以在大约 70% 的时间内准确预测不同年龄、性别、种族和社会经济背景的人的风险。
研究人员表示,当人工智能预测与年龄和血压等遗传和临床信息相结合时,准确性进一步提高,提供了更清晰的风险图景。
英国心脏基金会(一家资助该工具开发的慈善机构)的首席科学和医疗官 Bryan Williams 教授表示:“这项激动人心的研究使用强大的人工智能来分析心电图,揭示了人工智能如何发现那些通常无法在常规收集的健康数据中观察到。
– 这种洞察可能会在疾病发生前数年预测未来患 2 型糖尿病的风险。
– 2 型糖尿病是一种快速增长的健康挑战,会增加患心脏病的风险。然而,通过正确的支持,人们可以降低患这种疾病的风险。
“我们期待看到如何将这项技术融入临床实践,提供早期干预的机会,以帮助降低风险,甚至预防 2 型糖尿病及其相关并发症。”