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, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

Вчера, 21:42
8 минут
Мария Азарова

Блокирование рецептора, который помогает сохранять энергию в условиях голода, назвали ключом к более безопасным профилактике и лечению ожирения, вызванного неправильным образом жизни.

Сегодня, 08:50
3 минуты
Сергей Васильев

Новая однокристальная электронная схема настолько миниатюрна, что ее можно инъецировать медицинским шприцем — и получать данные о температуре тела по ультразвуковой беспроводной связи.

Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: