Der alte griechische Philosoph und Polymath Aristoteles kamen einmal zu dem Schluss, dass das menschliche Herz dreifellos ist und dass es das wichtigste Organ im gesamten Körper battle, Bewegung, Empfindung und Gedanken.
Heute wissen wir, dass das menschliche Herz tatsächlich vier Kammern hat und dass das Gehirn die Bewegung, das Gefühl und das Denken weitgehend kontrolliert. Aber Aristoteles battle zu Recht zu beobachten, dass das Herz ein lebenswichtiges Organ ist und Blut zum Relaxation des Körpers pumpte, um andere lebenswichtige Organe zu erreichen. Wenn ein lebensbedrohlicher Zustand wie Herzinsuffizienz schlägt, verliert das Herz allmählich die Fähigkeit, andere Organe mit genügend Blut und Nährstoffen zu versorgen, die es ihnen ermöglichen, zu funktionieren.
Forscher der MIT und der Harvard Medical College haben kürzlich einen Open-Entry veröffentlicht Papier in NaturkommunikationsmedizinEinführung eines nichtinvasiven Deep -Lern -Ansatzes, der das Elektrokardiogramm (EKG) analysiert, um das Risiko eines Patienten zur Entwicklung einer Herzinsuffizienz genau vorherzusagen. In einer klinischen Studie zeigte das Modell Ergebnisse mit Genauigkeit, die mit Goldstandard vergleichbar ist, aber invasivere Verfahren, was denjenigen, die eine Herzinsuffizienz bedroht haben, Hoffnung zu geben. Der Zustand hat kürzlich gesehen eine starke Erhöhung In der Mortalität, insbesondere bei jungen Erwachsenen, wahrscheinlich aufgrund der zunehmenden Prävalenz von Fettleibigkeit und Diabetes.
„Dieses Papier ist ein Höhepunkt der Dinge, über die ich mehrere Jahre lang an anderen Orten gesprochen habe“ Harvard-MIT-Programm in Gesundheitswissenschaften und Technologie und Associate der MIT Abdul Latif Jameel Klinik für maschinelles Lernen im Gesundheitswesen (Jameel -Klinik). „Das Ziel dieser Arbeit ist es, diejenigen zu identifizieren, die anfangen, krank zu werden, noch bevor sie Symptome haben, damit Sie früh genug eingreifen können, um Krankenhausaufenthalte zu verhindern.“
Von den vier Kammern des Herzens sind zwei Vorhöfe und zwei Ventrikel – die rechte Seite des Herzens hat ein Atrium und einen Ventrikel und umgekehrt. In einem gesunden menschlichen Herzen arbeiten diese Kammern in einer rhythmischen Synchronität: Sauerstoffarmer Blut fließt über das rechte Atrium ins Herz. Das rechte Atrium transportiert und der erzeugte Druck drückt das Blut in den rechten Ventrikel, wo das Blut dann in die Lunge gepumpt wird, um sauerstoffhaltig zu sein. Das sauerstoffreiche Blut aus der Lunge fließt dann in das linke Atrium ab, das sich zusammenzieht und das Blut in den linken Ventrikel pumpt. Es folgt eine andere Kontraktion, und das Blut wird über die Aorta aus dem linken Ventrikel ausgestoßen und fließt in Venen, die sich zum Relaxation des Körpers verzweigen.
„Wenn sich der linke Vorhofdruck erhöht, wird der Blutabfluss von der Lunge in das linke Atrium behindert, da es sich um ein höheres Drucksystem handelt“, erklärt Stultz. Stultz ist nicht nur Professor für Elektrotechnik und Informatik, sondern auch praktizierender Kardiologe am Mass Normal Hospital (MGH). „Je höher der Druck im linken Atrium, desto mehr Lungensymptome entwickeln Sie die Atemnot und so weiter. Da die rechte Seite des Herzens Blut durch das Lungengefäßsystem bis zur Lunge pumpt, führen die erhöhten Drücke im linken Atrium auf erhöhte Drücke im Lungengefäßsystem. “
Der aktuelle Goldstandard für die Messung des linken Vorhofsdrucks ist die RHC (Proper Coronary heart Catheterization des linken Vorhofs). Ärzte bevorzugen es häufig, das Risiko nicht invasiv zu bewerten, bevor sie auf RHC zurückgreifen, indem er das Gewicht, den Blutdruck und die Herzfrequenz des Patienten untersucht.
Aber nach Stultzs Ansicht sind diese Maßnahmen grob, wie sich die Tatsache zeigt, dass Ein-in-Vier-Herzinsuffizienz wird innerhalb von 30 Tagen ins Krankenhaus eingeleitet. „Was wir suchen, ist etwas, das Ihnen Informationen wie die eines invasiven Geräts als eine einfache Gewichtsskala gibt“, sagt Stultz.
Um umfassendere Informationen über die Herzerkrankung eines Patienten zu sammeln, verwenden Ärzte normalerweise ein 12-Kanal-EKG, bei dem 10 Klebstoffpflaster an den Patienten festgehalten und mit einer Maschine verbunden sind, die Informationen aus 12 verschiedenen Winkeln des Herzens erzeugt. 12-führende EKG-Maschinen sind jedoch nur in klinischen Umgebungen zugänglich und werden typischerweise nicht zur Beurteilung des Herzinsuffizienzrisikos verwendet.
Stattdessen ist das, was Stultz und andere Forscher vorschlagen Patch auf der Brust, die sie außerhalb des Krankenhauses tragen können, und nicht in eine Maschine.
Um Chais mit dem aktuellen Goldstandard, RHC, zu vergleichen, wählten die Forscher Patienten aus, die bereits für eine Katheterisierung geplant waren, und baten sie, das Patch 24 bis 48 Stunden vor dem Eingriff zu tragen, obwohl die Patienten gebeten wurden, das Patch vor der Katheterisierung zu entfernen. „Wenn Sie innerhalb von eineinhalb Stunden (vor dem Eingriff) eintreten, ist es 0,875, additionally ist es sehr, sehr intestine“, erklärt Stultz. „Dadurch ist ein Maß aus dem Gerät gleichwertig und gibt Ihnen die gleichen Informationen, als wären Sie in den nächsten anderthalb Stunden kathisch.“
„Jeder Kardiologe versteht den Wert der linken Vorhofdruckmessungen bei der Charakterisierung der Herzfunktion und der Optimierung der Behandlungsstrategien für Patienten mit Herzinsuffizienz“, sagt Aaron Aguirre SM ’03, PhD ’08, Kardiologe und kritischer Arzt bei MGH. „Diese Arbeit ist wichtig, da sie einen nichtinvasiven Ansatz zur Schätzung dieses wesentlichen klinischen Parameters mit einem weit verbreiteten Herzmonitor bietet.“
Aguirre, der am MIT einen Doktortitel in Medizintechnik und medizinischer Physik abgeschlossen hat, geht davon aus, dass Chais in zwei Schlüsselbereichen mit weiterer klinischer Validierung nützlich sein wird: Ersten ; und zweitens könnte die Technologie die serielle Überwachung und Verfolgung des linken Vorhoffendrucks bei Patienten mit Herzerkrankungen ermöglichen. „Eine nichtinvasive und quantitative Methode kann dazu beitragen, die Behandlungsstrategien bei Patienten zu Hause oder im Krankenhaus zu optimieren“, sagt Aguirre. „Ich bin gespannt, wo das MIT -Staff das nächste nimmt.“
Die Vorteile sind jedoch nicht nur auf Patienten beschränkt-für Patienten mit schwer zu verwaltetem Herzinsuffizienz wird es zu einer Herausforderung, sie davon abzuhalten bedrängte und unterbesetzte medizinische Belegschaft.
Die Forscher haben eine weitere laufende klinische Studie, die Chais mit MGH und Boston Medical Middle verwendet, mit dem sie bald abschließen können, um die Datenanalyse zu beginnen.
„Meiner Ansicht nach ist es das eigentliche Versprechen der KI im Gesundheitswesen, jedem, unabhängig von ihrem sozioökonomischen Standing, dem Hintergrund und dem Ort, an dem sie leben, eine gerechte, hochmoderne Versorgung bereitzustellen“, sagt Stultz. „Diese Arbeit ist ein Schritt, um dieses Ziel zu verwirklichen.“