Визуализация сосудов сетчатки глаза с помощью ИИ предскажет сердечные заболевания и смерть

Визуализация сети вен и артерий сетчатки глаза с помощью искусственного интеллекта может точно предсказать сердечно-сосудистые заболевания и смерть без необходимости сдачи анализов крови или измерения артериального давления, говорится в исследовании, опубликованном в British Journal of Ophthalmology.

Таким образом, это открывает путь к созданию высокоэффективного неинвазивного скринингового теста для людей с умеренным и высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний, который не нужно проводить в клинике, предполагают исследователи.

Болезни системы кровообращения, включая сердечно-сосудистые заболевания, ишемическую болезнь сердца, сердечную недостаточность и инсульт, являются основными причинами плохого самочувствия и смертности во всем мире, на долю которых приходится каждая четвертая смерть только в Великобритании.

По словам исследователей, хотя существует несколько систем оценки риска, они не всегда способны точно определить тех, у кого в дальнейшем разовьется болезнь системы кровообращения. Ранее опубликованные исследования показали, что ширина крошечных вен и артерий (артериол и венул) сетчатки — части глаза, которая принимает и организует визуальную информацию, — может служить точным ранним индикатором заболевания системы кровообращения. Но неясно, применимы ли эти результаты последовательно и одинаково к мужчинам и женщинам.

Поэтому исследователи разработали полностью автоматизированный алгоритм с поддержкой искусственного интеллекта (Quantitative Analysis of Retinal Vascular Topology and Size, или сокращенно QUARTZ) для создания моделей, позволяющих оценить визуализирующий потенциал сосудистой сетчатки, а также известные факторы риска для прогнозирования здоровья и смерти сосудов.

Они применили QUARTZ к изображениям сетчатки 88 052 участников British Biobank в возрасте 40-69 лет, обратив особое внимание на ширину, площадь сосудов и степень извилистости артериол и венул в сетчатке, чтобы разработать модели для прогнозирования инсульта, инфаркта и смерти от болезней системы кровообращения.

Впоследствии ученые применили эти модели к изображениям сетчатки 7 411 участников в возрасте 48-92 лет в рамках Европейского проспективного исследования рака (EPIC)-Norfolk Study. Показатели QUARTZ сравнивались с широко используемой Фрамингемской системой оценки риска, как по отдельности, так и вместе.

За здоровьем всех участников наблюдали в среднем от 7 до 9 лет, за это время было зарегистрировано 327 смертей от болезней системы кровообращения среди 64 144 участников British Biobank (средний возраст 56 лет) и 201 смерть от сердечно-сосудистых заболеваний среди 5 862 участников EPIC-Norfolk (средний возраст 67 лет).

У мужчин ширина артериол и венул, извилистость и вариабельность ширины были важными предикторами смерти от болезней системы кровообращения. У женщин площадь и ширина артериол и венул, а также извилистость и вариабельность ширины вен способствовали прогнозированию риска.

Прогностическое влияние сосудистой сетчатки на смертность от болезней системы кровообращения взаимодействовало с курением, приемом лекарств от высокого кровяного давления и предыдущим инфарктом. В целом, эти прогностические модели, основанные на возрасте, курении, истории болезни и сосудистой сетчатке, охватывали от половины до двух третей смертей от болезней системы кровообращения у лиц, входящих в группу риска.

Модели сосудистой сетчатки зафиксировали примерно на 5% больше случаев инсульта у мужчин и на 8% больше случаев у женщин из Британского банка данных, на 3% больше случаев у мужчин из группы наибольшего риска EPIC-Norfolk, но почти на 2% меньше случаев у женщин из EPIC-Norfolk. Фрамингемская шкала риска зафиксировала больше случаев сердечного приступа среди тех, кто подвержен наибольшему риску.

Добавление сосудистой сетчатки к Фрамингемской шкале риска привело лишь к незначительным изменениям в прогнозировании инсульта или инфаркта. Но более простая, неинвазивная оценка риска на основе возраста, пола, курения, истории болезни и сосудистой сетчатки, по словам исследователей, проводится так же, как и Фрамингемская оценка риска, и не требует проведения анализов крови или измерения артериального давления.

Они признают, что обе группы участников исследования ведут более здоровый образ жизни, чем другие географически близкие люди среднего возраста, и что большинство из них — белые. Но это крупнейшее популяционное исследование сосудистой сетчатки, и прогностические модели прошли внешнюю проверку на большом количестве людей, объясняют специалисты.

Визуализация сетчатки уже является обычной практикой в Великобритании и США, подчеркивают исследователи.

Эксклюзивный перевод*

Фото: Unsplash / CC0 Общественное достояние

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Депутат Бессараб: при средней зарплате в 75 тыс. рублей пенсия составит 30 тыс.

9 Работник, получающий среднюю зарплату в России — 75 тысяч рублей, может рассчитывать на пенсию …