Селфи помогли определить наличие сердечных заболеваний — Naked Science
8 минут
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.
Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

10 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

Вчера, 14:56
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: