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.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: