Niewydolno\u015b\u0107 serca to naprawd\u0119 gro\u017any przeciwnik. Ta niebezpieczna choroba, charakteryzuj\u0105ca si\u0119 os\u0142abieniem lub uszkodzeniem mi\u0119\u015bnia sercowego, prowadzi do stopniowego gromadzenia si\u0119 p\u0142ynu w p\u0142ucach, nogach, stopach i innych cz\u0119\u015bciach cia\u0142a. Przeszli\u015bmy d\u0142ug\u0105 drog\u0119 od czas\u00f3w upuszczania krwi i stosowania pijawek \u2013 metod leczenia, po kt\u00f3re najcz\u0119\u015bciej si\u0119gali \u00f3wcze\u015bni chirurdzy-fryzjerzy w Europie. Dzisiaj, dzi\u0119ki zmianom stylu \u017cycia, lekom, a nawet rozrusznikom serca, mo\u017cemy skuteczniej radzi\u0107 sobie z niewydolno\u015bci\u0105 serca. Jednak pomimo tych post\u0119p\u00f3w nadal pozostaje ona powa\u017cnym problemem zdrowotnym, charakteryzuj\u0105cym si\u0119 wysokimi wska\u017anikami zachorowalno\u015bci i \u015bmiertelno\u015bci obserwowanymi na ca\u0142ym \u015bwiecie.<\/p>\n
Przyjrzyjmy si\u0119 teraz bli\u017cej temu budz\u0105cemu groz\u0119 problemowi, jakim jest niewydolno\u015b\u0107 serca. Teya Bergamaschi, przedsi\u0119biorcza doktorantka z MIT, rzuca \u015bwiat\u0142o na powag\u0119 tej sytuacji. Okazuje si\u0119, \u017ce po\u0142owa os\u00f3b cierpi\u0105cych na niewydolno\u015b\u0107 serca umiera w ci\u0105gu pi\u0119ciu lat od postawienia diagnozy. Po przyj\u0119ciu do szpitala ustalenie rokowa\u0144 pacjenta ma kluczowe znaczenie dla przeznaczenia odpowiednich zasob\u00f3w. Znakomity zesp\u00f3\u0142 naukowc\u00f3w z MIT, Mass General Brigham i Harvard Medical School poczyni\u0142 znaczne post\u0119py w tej dziedzinie. Opracowali oni prze\u0142omowy model uczenia g\u0142\u0119bokiego o nazwie PULSE-HF, kt\u00f3rego celem jest przewidywanie zmian w funkcjonowaniu serca na podstawie danych EKG.<\/p>\n
Dla tych, kt\u00f3rzy gubi\u0105 si\u0119 w medycznym \u017cargonie, PULSE-HF to skr\u00f3t od \u201cPrzewidywanie zmian funkcji skurczowej lewej komory na podstawie EKG pacjent\u00f3w z niewydolno\u015bci\u0105 serca\u201d. Model ten, opracowany przez zesp\u00f3\u0142 Collina Stultza z MIT, pozwala przewidywa\u0107 zmiany frakcji wyrzutowej lewej komory (LVEF), kt\u00f3ra jest kluczowym wska\u017anikiem stanu zdrowia serca. M\u00f3wi\u0105c pro\u015bciej, zdrowe serce wypompowuje przy ka\u017cdym uderzeniu od 50 do 70 procent krwi z lewej komory; ka\u017cda warto\u015b\u0107 poni\u017cej tego przedzia\u0142u stanowi pow\u00f3d do niepokoju.<\/p>\n
W\u0142a\u015bnie w tym zakresie PULSE-HF wyznacza nowe standardy w dziedzinie opieki kardiologicznej. Zamiast jedynie wykrywa\u0107 niewydolno\u015b\u0107 serca, przewiduje przysz\u0142y spadek frakcji wyrzutowej lewej komory (LVEF). Je\u015bli model przewidzi znaczny spadek, lekarze mogliby nada\u0107 tym pacjentom priorytet w zakresie dalszej opieki, co potencjalnie zmniejszy\u0142oby liczb\u0119 wizyt szpitalnych w mniej krytycznych przypadkach. To prze\u0142omowe rozwi\u0105zanie ma szczeg\u00f3ln\u0105 warto\u015b\u0107 w regionach o ograniczonym dost\u0119pie do kardiolog\u00f3w.<\/p>\n
Oczywi\u015bcie chcieliby\u015bmy wiedzie\u0107, jak dobrze sprawdza si\u0119 model PULSE-HF. Skuteczno\u015b\u0107 modelu oceniono za pomoc\u0105 wska\u017anika AUROC (area under the receiver operating characteristic curve). Dzi\u0119ki wynikom mieszcz\u0105cym si\u0119 w przedziale od 0,87 do 0,91 model wykazuje wysok\u0105 zdolno\u015b\u0107 prognostyczn\u0105. Zesp\u00f3\u0142 badawczy opracowa\u0142 r\u00f3wnie\u017c wersj\u0119 modelu PULSE-HF przeznaczon\u0105 do EKG jednoodprowadzeniowego; co ciekawe, model ten osi\u0105ga\u0142 wyniki por\u00f3wnywalne z jego bardziej rozbudowan\u0105 wersj\u0105 przeznaczon\u0105 do EKG 12-odprowadzeniowego.<\/p>\n
Opracowanie systemu PULSE-HF nie by\u0142o \u0142atwym zadaniem. Gromadzenie i przetwarzanie danych EKG oraz echokardiogram\u00f3w stanowi\u0142o wymagaj\u0105ce wyzwanie, a b\u0142\u0119dy w formatowaniu danych oraz artefakty wyst\u0119puj\u0105ce w rzeczywistych warunkach stanowi\u0142y powa\u017cne trudno\u015bci. Zesp\u00f3\u0142 pokona\u0142 jednak te przeszkody, motywowany \u015bwiadomo\u015bci\u0105, \u017ce jego praca mo\u017ce przynie\u015b\u0107 ulg\u0119 pacjentom.<\/p>\n
W najbli\u017cszych dniach kolejny etap prac nad PULSE-HF obejmie przetestowanie modelu na prawdziwych pacjentach, co da mo\u017cliwo\u015b\u0107 dalszej weryfikacji jego skuteczno\u015bci. Dla zaanga\u017cowanych w ten projekt naukowc\u00f3w by\u0142o to przedsi\u0119wzi\u0119cie r\u00f3wnie wymagaj\u0105ce, co satysfakcjonuj\u0105ce, \u015bwiadcz\u0105ce o szczeg\u00f3lnych trudno\u015bciach i sukcesach zwi\u0105zanych z prac\u0105 na styku uczenia maszynowego i opieki zdrowotnej.<\/p>\n