Skeniranje oči lahko razkrije tveganje za srčni infarkt ali možgansko kap

Preprosta digitalna fotografija zadnjega dela očesa lahko s 70-odstotno natančnostjo napove večji srčno-žilni dogodek – kot je srčni infarkt ali možganska kap – ki se bo zgodil v naslednjem desetletju, kažejo raziskave, ki jih podpirata Britanska fundacija za srce in Nacionalni inštitut za raziskave zdravja in oskrbe (NIHR).

Raziskovalci verjamejo, da bi se rutinsko skeniranje mrežnice lahko uporabilo tudi za spremljanje zdravja srca osebe skozi čas, saj so odkrili tudi povezavo med spremembo ocene tveganja v treh letih in verjetnostjo večjega srčno-žilnega dogodka.

Skeniranje oči se analizira z umetno inteligenco (UI), ki v delčku sekunde zagotovi prilagojeno prognozo tveganja.

Tiste z največjim tveganjem bi lahko napotili k osebnemu zdravniku, ki bi jim lahko predpisal zdravila za krvni tlak ali statine za zniževanje holesterola. Raziskovalci upajo, da bi lahko v prihodnosti vsak, ki bi opravil pregled oči, na svoj pametni telefon prejel obvestilo o svojem srčnem stanju.

Študijo, objavljeno v reviji Cardiovascular Diabetology, je vodil dr. Ify Mordi, raziskovalni sodelavec Britanske fundacije za srce na Univerzi v Dundeeju in svetovalec za kardiologijo.

Rekel je:

"Morda vas bo presenetilo, toda oči so okno v srce.
Če pride do poškodbe ali zožitve krvnih žil na zadnji strani očesa, obstaja velika verjetnost, da se bo to pokazalo tudi v žilah globlje v telesu, ki oskrbujejo srce, kar lahko privede do srčnega infarkta ali kapi.
To je hiter pregled, ki se izvaja rutinsko in traja manj kot minuto. Lahko bi bil pomemben del paketa oskrbe, skupaj s pregledi krvnega tlaka in holesterola, za identifikacijo ljudi, ki bi jim lahko koristilo zdravljenje ali spremembe življenjskega sloga."

Kako tehnologija deluje

Raziskovalci na Univerzi v Dundeeju so razvili tehnologijo umetne inteligence za analizo digitalnih fotografij mrežnice, ki so običajno del rutinskih pregledov oči.

Najprej je bila umetna inteligenca usposobljena za prepoznavanje opozorilnih znakov, kot so zoženje krvnih žil, blokade in lezije, ki bi lahko bili znaki bližajočih se težav s srcem. Nato je bil uporabljen pristop »črne škatle«, ki je tehnologiji omogočil, da s pomočjo globokega strojnega učenja išče vse podrobnosti na slikah, od velikosti do lokacije krvnih žil.

Po urjenju na približno 4200 slikah so umetno inteligenco črne škatle preizkusili, da bi ugotovili, kako dobro lahko napove ljudi, ki bodo v naslednjem desetletju doživeli srčni infarkt ali možgansko kap ali umrli zaradi bolezni srca in ožilja. Ekipa je ugotovila, da je umetna inteligenca napovedala 70 % teh primerov, ko so jo preizkusili na skeniranju oči več kot 1200 ljudi.

Nekateri udeleženci so tri leta po prvem pregledu opravili tudi ponovni pregled. Ko so raziskovalci analizirali, kako so se ocene tveganja, ki jih je ugotovila umetna inteligenca, spreminjale med pregledi, so ugotovili, da je imela petina skupine z največjim povečanjem ocene 54 % večje tveganje za večji srčno-žilni dogodek kot ostali.

To 54-odstotno povečanje tveganja se je pojavilo pri ljudeh, katerih rezultat umetne inteligence se je v treh letih povečal za le 3 % – na primer, če se je 10-letno tveganje za srčno-žilni dogodek povečalo z 20 % na 23 %.

Primerjava s trenutnimi metodami

Ekipa je tehnologijo umetne inteligence primerjala tudi z napovedjo tveganja, ki jo ljudje trenutno dobijo na podlagi rutinskih zdravstvenih pregledov pri svojem osebnem zdravniku – njihovim »kardiovaskularnim tveganjem«, ki je odstotek verjetnosti za večji srčni dogodek v naslednjem desetletju na podlagi dejavnikov, kot so starost, spol, krvni tlak, raven holesterola in kajenje. Raziskovalci so ugotovili, da sta umetna inteligenca in tradicionalna metoda prepoznali skoraj enak delež ljudi, ki jim grozi srčni infarkt, možganska kap ali smrt zaradi srčno-žilnih bolezni.

Ko so združili klinično tveganje, skeniranje mrežnice in dodaten genetski test, se je napovedna natančnost povečala na 73 %. To pomeni, da bi skupaj lahko potencialno identificirali dodatne tri osebe od vsakih 100, ki so bile ogrožene.

Umetno inteligenco so testirali na ljudeh s sladkorno boleznijo, ker imajo v okviru programa NHS rutinske preglede mrežnice za preverjanje morebitnih zapletov, ki vplivajo na oko. Vendar pa raziskovalci menijo, da bi morala analiza krvnih žil v očesu za oceno kardiovaskularnega tveganja delovati pri večini ljudi, ne le pri diabetikih.

Zaključek

Študija je bila plod sodelovanja med kliničnimi raziskovalci, vključno z dr. Mordijem in dr. Alexom Doneyjem z Univerze v Dundeeju, ter računalniškimi znanstveniki, ki so razvili umetno inteligenco, pod vodstvom profesorja Emanueleja Trucca in dr. Mohammada Sayeda.

Profesor Brian Williams, glavni znanstveni in medicinski direktor pri Britanski fundaciji za srce, je dejal:

»Natančneje ko lahko napovemo tveganje za srčni infarkt ali možgansko kap, večja je možnost, da ju preprečimo.
Najsodobnejše inovacije, kot je uporaba skeniranja mrežnice skupaj z zdravniškim pregledom, bi lahko imele vlogo pri izboljšanju napovedovanja tveganja, kar je pomembno za dosego cilja Britanske fundacije za srce, da do leta 2035 v Združenem kraljestvu preprečimo 125.000 srčnih infarktov in kapi.
Vendar pa so potrebne nadaljnje raziskave, da bi potrdili zanesljivost te napovedne natančnosti in ugotovili, kako realistično je vključiti skeniranje mrežnice v klinično prakso.«