Селфи помогли определить наличие сердечных заболеваний — Naked Science
21.08.2020
Денис Гордеев

Селфи помогли определить наличие сердечных заболеваний

4.2

Четырех снимков лица оказалось достаточно, чтобы компьютерный алгоритм с высокой вероятностью диагностировал патологию.

Области лица
Области лица, анализ по которым дает наибольший вклад в постановку диагноза алгоритмом / J.Ji, X.Zheng, European Heart Journal, 2020

Исследование, опубликованное в издании European Heart Journal, показывает, что селфи может быть доступным и простым способом выявления сердечно-сосудистых заболеваний. А определить их наличие поможет компьютерный алгоритм глубокого обучения, анализирующий фотографии.

«Насколько нам известно, это первая работа, демонстрирующая, что искусственный интеллект можно использовать для анализа лиц с целью выявления сердечных заболеваний, — говорит один из авторов работы Чжэ Чжэн. — Наша итоговая цель — разработка самооценочного приложения для оценки вероятности возникновения сердечных заболеваний до посещения клиники людьми, которые принадлежат к группам высокого риска [по сердечно-сосудистым патологиям]».

Уже давно известно, что определенные черты внешности связаны с повышенным риском сердечных заболеваний. Среди таких признаков — ранняя седина и морщины, складка на мочке уха, ксантелазмы (отложения холестерина под кожей, обычно вокруг век) и липоидные дуги роговицы (кольцеобразное помутнение периферии роговицы, отделенное от других ее участков; состоит из инфильтрата жирового вещества). Однако человеку сложно использовать эти черты для прогнозирования и оценки риска сердечных заболеваний.

Наиболее значимые внешние признаки, по которым алгоритм мог установить наличие или отсутствие патологии / J.Ji, X.Zheng, European Heart Journal, 2020

Целью авторов исследования было создать инструмент, который позволит проводить первичную диагностику на основании вышеперечисленных признаков. Для этого в период с июля 2017 года по март 2019-го специалисты провели изучение 5796 пациентов из восьми больниц Китая. Испытуемым проводили процедуры для исследования кровеносных сосудов, такие как коронарная ангиография или коронарная компьютерная томографическая ангиография. Также были сделаны по четыре фотографии каждого пациента: голова анфас, два снимка в профиль, а также вид верхней части головы.

По результатам изучения ангиограмм (снимков сосудов) пациентов оценивалась степень здоровья сердечно-сосудистой системы в зависимости от того, сколько кровеносных сосудов сужено на 50% или более, а также на основе местоположения этих сосудов. Эта информация использовалась для создания, обучения и проверки алгоритма глубокого обучения.

Затем исследователи протестировали обученный алгоритм еще на 1013 пациентах из девяти больниц Китая, поступивших на лечение в период с апреля по июль 2019 года. Оказалось, этот алгоритм по своей эффективности превзошел существующие методы прогнозирования риска сердечных заболеваний. Чувствительность метода (доля правильно идентифицированных положительных случаев диагностирования) составила 80% на валидационной и тестовой выборках, а специфичность (доля правильно идентифицированных отрицательных случаев) — 61% и 54% соответственно.

Схема проведения исследования. На ней, в частности, можно увидеть ракурсы для съемки «диагностических» фотографий / J.Ji, X.Zheng, European Heart Journal, 2020

«Алгоритм <…> можно было без проблем использовать для прогнозирования потенциального сердечного заболевания, основываясь только на фотографиях лица. Щеки, лоб и нос предоставили алгоритму больше информации, чем другие области лица, — комментирует результаты работы ее соавтор Сянь-Ян Чжи. — Однако нам необходимо улучшить специфичность, поскольку количество ложных срабатываний до 46% (исходя из специфичности в 54% на тестовой выборке. — Прим. ред.) может вызвать неудобства для пациентов, а также потенциально перегружать клиники пациентами, не требующими лечения».

Также исследователи отмечают, что алгоритм необходимо протестировать на представителях других этнических групп. Подавляющее большинство участников исследования относились к этнической группе хань, наиболее многочисленной народности Китая: это накладывает определенные ограничения на результат работы.

Ранее мы писали о том, что в Австралии разработали приложение для распознавания пауков и змей, а в компании Microsoft искусственный интеллект начал заменять людей в качестве редактора.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

Позавчера, 09:40
Сергей Васильев

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: