Onemocnění srdce je jednou z nejčastějších příčin úmrtí nejen v případě Čechů, ale i u mnoha dalších národů. K odhalení rizikových pacientů se dosud používají krevní testy nebo měření krevního tlaku, pravděpodobnost často zvyšuje třeba obezita nebo cukrovka. Nyní ovšem vědci přišli s jednodušší a dostupnější předpovědí vzniku srdečních onemocnění. Ta využívá ,prostého‘ skenování lidského oka.
Nedávno publikovaný článek v British Journal of Ophthalmology popisuje metodu pro rychlé a cenově dostupné kardiovaskulární screeningy pomocí retinální vaskulatury – tedy snímků krevních cév v zadní části oka. Ty jsou následně analyzovány umělou inteligencí, která byla vyvinuta speciálně pro tento účel. Pacienti tak kvůli vyšetření ani nemusejí chodit do lékařské ordinace, doktorům stačí pouze poslat fotografii oka.
Podle vývojářů softwaru je právě toto pohodlí spolu s cenovou dostupností metody její hlavní výhodou. „Předpovídání rizika srdečních onemocnění s pomocí umělé inteligence je plně automatizované, nízkonákladové a neinvazivní. Díky své jednoduché dostupnosti tak můžeme oslovit větší množství lidí, obzvláště v porovnání s tradičními a komplikovanějšími metodami,“ uvedl vědecký tým profesorky Alicji Reginy Rudnické z londýnské univerzity St George's Hospital Medical School.
Zkoumání oka se používá dlouhodobě
Sítnice je tkáň v zadní části oka přeměňující světlo na elektrické impulsy, jež následně posílá do mozku přes zrakové nervy. Obsahuje miliony buněk zvaných tyčinky (pro noční vidění) a čípky (pro barevné vidění). Oba druhy buněk se přitom spoléhají na rozsáhlou síť krevních cév, které je nepřetržitě zásobují živinami a kyslíkem.
Kromě zajištění správného fungování sítnice mohou krevní cévy sloužit také jako okno do jiných částí těla – dokonce i do srdce. Vědci totiž našli souvislost mezi úzkými retinálními tepnami nebo tortuozitou (zakřivením) cév a vysokým krevním tlakem, hypertenzí či kardiovaskulárními nemocemi. „Lékaři už přes sto let vědí, že se můžete dívat do očí a vidět známky cukrovky nebo vysokého krevního tlaku. Velkým problémem ale dosud bylo manuální vyhodnocení,“ řekl TheVerge Pearse Keane, výzkumník v oboru oftalmologie a analýzy umělé inteligence.
Nový algoritmus strojového učení si s tím ale dokáže poradit mnohem snadněji. Vědci jej pojmenovali QUARTZ, což je zkratka pro kvantitativní analýzu topologie a velikosti retinálních cév. Během vývoje se umělá inteligence zdokonalovala s pomocí snímků očí od více než 88 tisíc lidí ve věku 40 až 69 let. Tým analyzoval šířku a tortuozitu retinálních tepen a žil, aby vyvinul predikční modely pro mrtvici, srdeční infarkt a smrt v důsledku chorob oběhové soustavy.
V následných zkušebních testech poté QUARTZ analyzoval sítnice dalších 7411 lidí a získaná data zkombinoval s informacemi o jejich anamnéze, díky čemuž předpověděl riziko budoucích srdečních onemocnění. Zdraví účastníků pak bylo sledováno po dobu sedmi až devíti let a jejich výsledky byly porovnány s předpovědí Framinghamského rizikového skóre (FRS).
Dosavadní výsledky jsou velmi slibné
Zmíněné FRS je běžným nástrojem pro odhadování rizika srdečních onemocnění. Sleduje mnoho ukazatelů, jako je třeba věk, pohlaví, hladina cholesterolu, kouření a krevní tlak. Díky tomu je možné odhadnout pravděpodobnost, že se v příštích letech u daného člověka vyvine srdeční onemocnění. Když výzkumníci z týmu QUARTZ porovnali svá data s předpověďmi FRS, zjistili, že přesnost algoritmu byla na stejné úrovni jako u konvenčního nástroje.
Navzdory těmto úspěchům chvíli potrvá, než se umělá inteligence stane běžným diagnostickým nástrojem. Budou k tomu zapotřebí především další klinická hodnocení, schválení regulačními orgány a také jasnější metodika pro převod získaných údajů do praxe. I přesto mají vědci od softwaru QUARTZ velká očekávání. Stejně jako Framinghamské hodnocení rizik totiž může být použit k určení lidí, kteří by měli brát léky na snížení krevního tlaku či cholesterolu.
