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真·心灵的窗户!人工智能通过扫描视网膜,预测心脏病发作

发布人:大数据文摘时间:2022-02-19来源:工程师

大数据文摘出品


配眼镜的时候,就能看出来你有没有心脏病发作风险,是不是很神奇?


这不是什么科幻故事,而是一项正在走进现实的研究。


视网膜的微小血管或眼睛后部的细微变化可以显示出一个人可能有心脏病发作的迹象,这使得人工智能有了用武之地。


这项研究发表在Nature Machine Intelligence,题目就叫「通过视网膜扫描和最少的个人信息来预测心肌梗死」(Predicting myocardial infarction through retinal scans and minimal personal information)。


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论文地址:

https://www.nature.com/articles/s42256-021-00427-7


在AI眼里,眼睛是怎么成为心灵的窗户?


心血管疾病是英国第二大杀手,每年导致16万人死亡,平均每天有460人死亡。在美国,每年有659,000人死于心脏病。


心脏是血液循环的核心,心脏出问题,必然会导致血液循环问题,血液循环问题又会导致视网膜细胞受损并死亡,留下永久性的印记。


利兹大学的研究人员就通过这一原理推进了这项AI通过视网膜识别一年内有心脏病发作的患者,准确率高达80% 。来自约克、中国、法国、美国和比利时的科学家也参与了这项研究。


AI模型如何被训练出来,如何通过调试各种参数达到最高的准确率,如何保证模型鲁棒性和排除过拟合,这些文摘的读者都应该很熟悉了,这一切最关键的还是数据。


为了训练这种人工智能,研究人员一共找了5000多名英国人的视网膜扫描图,再加上患者的基本医学数据,比如年龄和性别,然后让它将病人视网膜的损伤迹象与心脏的变化联系起来。对比数据是病人的历史数据,可以看出他们是否遭受过心脏病。


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训练后的AI可以估计左心室的大小和泵血功效,左心室扩大或泵血低效是心脏病的一个指标。


以后验光师就可以提醒心脏病风险?


目前扫描左心室的技术有两种——一种称为超声心动图的超声波扫描,第二种是心脏的核磁共振成像。


这两种方法都很昂贵,而且只能在医院进行,因此开发其他评估心脏健康的方法可以节省普通人的时间和金钱。尤其是在那些能力极其有限,无法进行昂贵的心脏扫描的国家是有用的。


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从结果来看,利兹大学的这项研究可以达到几乎可以达到在医院心脏专科的检查效果,而检查视网膜要比拍超声或者核磁要便宜多了。


视网膜是位于眼球后面与瞳孔相对的一层细胞。它负责将进入眼睛的光转化为化学信息。这些化学信息被发送到大脑,并作为形成我们视觉的图像进行解释。


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这是因为血液循环不良可能是心脏病的早期指标,可能导致部分视网膜死亡,留下永久性的印记,这个可以在标准的视力测试中被检测出来。


在实力测试中,验光师经常观察双眼的视网膜,寻找其他健康问题的迹象。在英国和许多国家的的一些验光师中,人们可以获得更深入、更专业的视网膜图像扫描,如果能在这个过程中顺便能提示心脏病的风险,对公共健康来说是大有裨益的。


一些研究表明,被忽视的心脏病发作几乎占到一半,而另一些研究则估计为五分之一,在英国,就有大约有1400万人被认为患有高血压,这是心脏病发作的主要危险因素之一,其中有500万人没有意识到自己正处于危险之中。


相关报道:

https://www.nature.com/articles/s42256-021-00427-7https://www.indiatimespost.com/routine-eye-tests-can-flag-up-people-at-risk-of-suffering-a-heart-attack/https://www.eurekalert.org/news-releases/940939https://spectrum.ieee.org/retina-scan


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关键词: AI

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