Исследователи из Синьцзяна разработали уникальный прибор на базе искусственного интеллекта для выявления причин боли в груди.
Причина внезапной боли в груди, когда нужна неотложная помощь, представляет собой сложную диагностическую задачу: необходимо определить, вызвана ли она инфарктом или расслоением аорты.
Оба состояния являются представляющими угрозу для жизни сердечно-сосудистыми катастрофами, характеризующимися внезапным развитием, высокой смертностью и схожими симптомами, такими как боль в груди и одышка. Однако методы их лечения принципиально различаются, а это значит, что ошибка при диагностике может иметь фатальные последствия.
Объединённая группа исследователей из Народной больницы Синьцзян-Уйгурского автономного района и Синьцзянского университета разработала метод диагностики на базе искусственного интеллекта, который анализирует образцы крови для разграничения этих похожих состояний. С помощью всего одной капли крови метод, позволяющий получить результат примерно через 10 минут, предлагает новый подход для быстрой и точной идентификации причины острой боли в груди.
Исследование было недавно опубликовано в журнале, который специализируется на практическом применении ИИ в различных инженерных областях. Журнал входит в первый квартиль в сферах ИИ, автоматизации и электронной инженерии.
Инфаркт (острый инфаркт миокарда) возникает, когда тромб блокирует коронарную артерию, прекращая кровоснабжение сердечной мышцы, что приводит к повреждению или гибели тканей. Это состояние требует немедленного лечения для растворения тромба и восстановления кровотока.
Расслоение аорты, напротив, представляет собой разрыв внутренней стенки аорты, главной артерии организма. Кровь начинает затекать между слоями стенки сосуда, ослабляя её и создавая риск разрыва. Это состояние обычно требует экстренной хирургической операции, а использование препаратов для растворения тромбов категорически запрещено.
Введение таких препаратов пациенту с расслоением аорты может спровоцировать внутреннее кровотечение и привести к летальному исходу, а задержка в лечении инфаркта может привести к потере «критического окна» для спасения жизни.
Ян Иънин, профессор, директор больницы, а также один из авторов исследования, отметил, что нынешние методы диагностики расслоения аорты опираются на компьютерную томографию (КТ) с контрастированием. Несмотря на точность, такие сканирования требуют много времени, дорого стоят и зачастую недоступны в машинах скорой помощи или учреждениях первичного звена, что подчеркивает необходимость в более быстрых и доступных инструментах.
Вместо методов визуализации исследовательская группа обратилась к анализу крови. Учёные объединили две технологии — инфракрасную спектроскопию и рамановскую спектроскопию. Эти методы изучают то, как молекулы в образце взаимодействуют со светом, создавая уникальные «отпечатки», которые позволяют выявить тончайшие биохимические различия между заболеваниями.
Инфракрасная спектроскопия помогает идентифицировать молекулярные структуры и функциональные группы, а рамановская спектроскопия фиксирует вибрации химических связей. Вместе они предоставляют дополняющие друг друга данные о биологическом образце.
Для анализа этих сложных данных команда разработала модель глубокого обучения, то есть тип системы искусственного интеллекта, обученной распознавать паттерны и способной быстро классифицировать заболевания.
Лю Сяои, профессор Школы программного обеспечения Синьцзянского университета и ещё один соавтор исследования, пояснил, что модель ИИ, так называемая мультимодальная сеть с механизмом внимания и слияния данных, анализирует два типа спектральных данных одновременно. Это похоже на изучение одного и того же образца с двух разных, но дополняющих друг друга точек зрения.
ФАН АЙЦИН, МАО ВЭЙХУА
