HeartFlow: використання штучного інтелекту для боротьби з серцевими захворюваннями

Чим старшими ви стаєте, тим більше починаєте розуміти, чому літні люди витрачають так багато часу на розмови про свої проблеми зі здоров'ям. Зазвичай це починається у віці близько 40 років, коли ви усвідомлюєте, що досягли того віку, коли варто регулярно проходити медичні огляди. Ви здаєте аналіз крові, а лікар каже, що у вас підвищений рівень холестерину. 

Тоді ви переходите на «середземноморську дієту», купуєте новий годинник для бігу, але через кілька тижнів знову повертаєтеся до старих звичок і врешті-решт просто приходите до американського рішення всіх проблем — таблеток. Однак серцево-судинні захворювання — це не жарти. Це причина смерті №1, на яку припадає одна з трьох смертей, що більш ніж удвічі перевищує кількість смертей, спричинених другою за частотою причиною — раком. 

Приблизно кожен шостий долар у сфері охорони здоров'я витрачається на серцеві захворювання. Зважаючи на масштаб проблеми, не дивно, що з'являються алгоритми штучного інтелекту, які можуть допомогти нам рятувати життя. 

Заснована у 2007 році компанія HeartFlow оцінюється в $1,3 млрд. Хоча історія компанії насправді почалася ще у 1995 році з першого моделювання коронарного кровотоку на основі зображень. Фінансування було використано для створення «хмарного корпоративного пакета на основі штучного інтелекту», який допоможе в оцінці ризиків, діагностиці, плануванні та лікуванні серцево-судинних захворювань. 

На сайті компанії сказано: «HeartFlow — це компанія медичних технологій, яка здійснила революцію в галузі точного догляду за серцем. У світі немає компанії, яка б займалася тим, чим займаємося ми, — поєднуючи десятиліття людської винахідливості та передових технологій абсолютно новим способом. Ми захоплені перетворенням діагностики та лікування ішемічної хвороби серця і продовжуємо впроваджувати нововведення, розширюючи межі та налагоджуючи неймовірні партнерські відносини». 

Інвазивне та неінвазивне тестування

Будь-який компетентний лікар, імовірно, помітить ранні ознаки ризику серцевих захворювань під час звичайного медичного огляду, такі як підвищений рівень холестерину, серцева недостатність в сімейному анамнезі. Досить високий ступінь ризику може потребувати подальшого неінвазивного тестування. Лише в США проводиться 10 млн таких тестів. 

Сьогоднішні методи оцінки ризику в кращому випадку недосконалі порівняно з майбутнім баченням точної медицини. Саме тому HeartFlow виходить за межі простого покращення наявних методів. Компанія прагне як покращити здатність правильно діагностувати серцеві захворювання, так і усунути потребу в непотрібних інвазивних процедурах. 

Інвазивний метод — це процедура, також звана інвазивною коронарною ангіографією, яка передбачає введення дротів і катетерів в артерію на зап'ясті або нозі пацієнта, які потім просуваються до серця під контролем рентгену. Через катетер вводять рентгенівський барвник і роблять знімки коронарних артерій. Цей процес дорогий і потенційно проблемний, оскільки можуть виникнути ускладнення. Тут на допомогу приходить HeartFlow. 

Аналіз HeartFlow

Це хмарна програмна платформа, яка використовує глибоке навчання для створення точної тривимірної комп'ютерної моделі коронарних артерій пацієнта, орієнтованої на конкретну людину, на основі аналізу даних неінвазивної візуалізації. 

Комп'ютерна томографічна ангіографія (КТА) — це тип медичного тесту, який поєднує комп'ютерну томографію з ін'єкцією спеціального барвника для отримання зображень кровоносних судин і тканин у частині вашого тіла. Барвник вводиться через внутрішньовенну лінію, що починається в руці, і «освітлює» досліджувані кровоносні судини та тканини.

Ключове обмеження КТА як самостійного тесту полягає в його неспроможності охарактеризувати клінічну значущість проміжних стенозів (звуження артерії на 30-90%). Також існує додаткова проблема — 20-30% хибнонегативних результатів (іноді у пацієнтів із серцевими захворюваннями їх не виявляють під час КТА). HeartFlow вирішує обидві проблеми. 

Після виконання тесту КТА наявні зображення передаються в алгоритми HeartFlow, які використовують обчислювальну гідродинаміку для моделювання кровотоку через 3D-моделі артерій. Алгоритми HeartFlow були навчені на десятках тисяч застосувань КТА, включно з понад 15 млн зображень, отриманих за допомогою комп'ютерної томографії серця. 

Кінцевим результатом є інформація, яка змінила лікування пацієнта більш ніж у 60% випадків і дозволила безпечно уникнути інвазивного тестування в понад 60% випадків. З HeartFlow неінвазивне тестування може замінити інвазивне, а також забезпечити кращі результати. 

Станом на 30 червня 2021 року аналіз серцевого кровотоку було проведено у понад 100 000 пацієнтів. У документації компанії представлено результати багатьох досліджень, які показують перевагу їхньої платформи над наявними методами. Технологія має високу продуктивність — імовірність виявлення захворювань серця за її допомогою підвищується вдвічі порівняно з використанням інших тестів.