HeartFlow: использование искусственного интеллекта для борьбы с сердечными заболеваниями

Чем старше вы становитесь, тем больше начинаете понимать, почему пожилые люди тратят так много времени на разговоры о своих проблемах со здоровьем. Обычно это начинается в возрасте около 40 лет, когда вы понимаете, что достигли того возраста, когда следует регулярно проходить медицинские осмотры. Вы делаете анализ крови, а врач говорит, что у вас высокий уровень холестерина. 

Тогда вы переходите на «средиземноморскую диету», покупаете новые часы для бега, но спустя несколько недель снова возвращаетесь к старым привычкам и, в конце концов, просто приходите к американскому решению всех проблем — таблеткам. Однако сердечно-сосудистые заболевания — это не шутки. Это причина смерти №1, на которую приходится одна из трех смертей, что более чем в два раза превышает число смертей, вызванных второй по частоте причиной — раком. 

Примерно каждый шестой доллар здравоохранения тратится на сердечные заболевания. Учитывая масштаб проблемы, неудивительно, что появляются алгоритмы искусственного интеллекта, которые могут помочь нам спасти жизни. 

Основанная в 2007 году компания HeartFlow оценивается в $1,3 млрд. Хотя история компании на самом деле началась еще в 1995 году с первого моделирования коронарного кровотока на основе изображений. Финансирование было использовано для создания «облачного корпоративного пакета на базе искусственного интеллекта», который поможет в оценке рисков, диагностике, планировании и лечении сердечно-сосудистых заболеваний. 

На сайте компании говорится: «HeartFlow — это компания, занимающаяся медицинскими технологиями, которая произвела революцию в области точного ухода за сердцем. В мире нет компании, которая бы занималась тем, чем занимаемся мы, — сочетая десятилетия человеческой изобретательности и передовых технологий совершенно новым способом. Мы увлечены преобразованием диагностики и лечения ишемической болезни сердца и продолжаем вводить новшества, расширяя границы и налаживая невероятные партнерские отношения». 

Инвазивное и неинвазивное тестирование

Любой компетентный врач, вероятно, заметит ранние признаки риска сердечных заболеваний во время обычного медицинского осмотра, такие как высокий уровень холестерина, сердечную недостаточность в семейном анамнезе. Достаточно высокая степень риска может потребовать дальнейшего неинвазивного тестирования. Только в США проводится 10 млн таких тестов. 

Сегодняшние методы оценки риска в лучшем случае недоразвиты по сравнению с будущим видением точной медицины. Вот почему HeartFlow выходит за рамки простого улучшения существующих методов. Компания хочет как улучшить способность правильно диагностировать сердечные заболевания, так и устранить необходимость в ненужных инвазивных процедурах. 

Инвазивный метод — это процедура, также называемая инвазивной коронарной ангиографией, требует введения проводов и катетеров в артерию на запястье или ноге пациента, которые затем продвигаются к сердцу под контролем рентгена. Через катетер вводят рентгеновский краситель и делают снимки коронарных артерий. Этот процесс дорогостоящий и потенциально проблематичный, поскольку могут возникнуть осложнения. Здесь на помощь приходит HeartFlow. 

Анализ HeartFlow

Это облачная программная платформа, которая использует глубокое обучение для создания точной трехмерной компьютерной модели коронарных артерий пациента, ориентированной на конкретного человека, на основе анализа данных неинвазивной визуализации. 

Компьютерная томографическая ангиография (КТА) — это тип медицинского теста, который сочетает в себе компьютерную томографию с инъекцией специального красителя для получения изображений кровеносных сосудов и тканей в части вашего тела. Краситель вводится через внутривенную линию, начинающуюся в руке, и «освещает» исследуемые кровеносные сосуды и ткани.

Ключевое ограничение КТА как самостоятельного теста заключается в его неспособности охарактеризовать клиническую значимость промежуточных стенозов (сужение артерии на 30-90%). Также существует дополнительная проблема — 20-30% ложноотрицательных результатов (иногда у пациентов с сердечными заболеваниями они не обнаруживаются во время КТА). HeartFlow решает обе проблемы. 

После выполнения теста КТА существующие изображения передаются в алгоритмы HeartFlow, которые используют вычислительную гидродинамику для моделирования кровотока через 3D-модели артерий. Алгоритмы HeartFlow были обучены на десятках тысяч применений КТА, включая более 15 млн изображений, полученных с помощью компьютерной томографии сердца. 

Конечным результатом является информация, которая изменила лечение пациента более чем в 60% случаев и позволила безопасно избежать инвазивного тестирования в более чем 60% случаев. С HeartFlow неинвазивное тестирование может заменить инвазивное, а также обеспечить лучшие результаты. 

По состоянию на 30 июня 2021 года, анализ сердечного кровотока был проведен у более чем 100 000 пациентов. В документации компании представлены результаты многих исследований, которые показывают превосходство их платформы над существующими методами. Технология обладает высокой производительностью — вероятность выявления заболеваний сердца с ее помощью повышается в два раза по сравнению с использованием других тестов.