Нейросеть научилась распознавать риск инсульта по 10-секундной ЭКГ
Исследователи из США выяснили, что обычная 12-канальная электрокардиограмма (ЭКГ) может быть гораздо информативнее, чем считалось раньше. В паре со сверточной нейронной сетью она способна оценить 10-летнюю вероятность ишемического инсульта. По точности такой подход сопоставим с традиционными клиническими шкалами, которые требуют множества данных: давления, холестерина, истории диабета и курения. В реальной практике эти данные часто недоступны, пишет Earth.com.
Что сделали ученые
Модель, названную ECG2Stroke, обучили на 100 000 записей ЭКГ из одного крупного госпиталя, а затем проверили на независимых данных из двух других больниц (всего более 200 000 ЭКГ). В отличие от обычного анализа, где ЭКГ помогает выявить текущие нарушения ритма, ECG2Stroke оценивает долгосрочный риск ишемического инсульта — наиболее распространенного типа, при котором тромб перекрывает кровоснабжение мозга.
Точность модели на всех трех площадках составила около 0,78 по шкале от 0 до 1 — это сопоставимо с качеством других современных методов, включая оценку «биологического возраста» сердца по ЭКГ.
На какие признаки обратил внимание алгоритм
Исследователи построили тепловые карты значимости и обнаружили, что главный сигнал для прогноза — P-волна. Этот небольшой участок ЭКГ соответствует сокращению предсердий — верхних камер сердца. Кардиологи давно наблюдают за характеристиками P-волны как маркерами функции предсердий, но модель впервые позволила объединить эти признаки в единый прогностический инструмент.
Система лучше всего предсказывала кардиоэмболический инсульт — тот, при котором тромб образуется в сердце, часто из-за нарушения работы предсердий, а затем мигрирует в мозг. На такие инсульты приходится около 20% всех ишемических. У пациентов с высокими показателями ECG2Stroke вероятность именно кардиоэмболического инсульта была более чем вдвое выше — связь с другими типами инсульта практически отсутствовала.
Почему это важно
Кардиоэмболические инсульты часто можно предотвратить антикоагулянтами — препаратами, снижающими свертываемость крови. Если модель выявит пациента из группы риска задолго до первого опасного эпизода, лечение можно начать годы спустя, но заранее — на стадии профилактики.
Ключевое преимущество ECG2Stroke в том, что он использует только ЭКГ, возраст и пол, в то время как классические шкалы требуют полноценного клинического и лабораторного обследования, которое на практике проводится далеко не у всех. ЭКГ же есть почти в любой клинике, что делает такой подход потенциально удобным для массового скрининга на самом раннем этапе медпомощи.
