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心灵之窗!人工智能通过扫描视网膜预测心脏病

时间:2023-03-16 23:58:05 科技观察

大数据文摘。当您戴上眼镜时,它可以判断您是否有心脏病发作的风险。是不是很神奇?这不是一个科幻故事,而是一个正在进行的进入现实的研究。视网膜中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患有心脏病的迹象,从而使人工智能变得有用。该研究发表在NatureMachineIntelligence上,标题为“通过视网膜扫描和最少个人信息预测心肌梗死”(Predictingmyocardialinfarctionthroughretinalscansandminimalpersonalinformation)。论文地址:https://www.nature.com/articles/s42256-021-00427-7在AI眼中,眼睛是如何成为心灵之窗的?心血管疾病是英国的第二大杀手,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,心脏出了问题,必然导致血液循环出现问题,进而导致视网膜细胞受损死亡,留下永久的印记。利兹大学的研究人员利用这一原理推进了这一人工智能,通过视网膜识别一年内心脏病发作的患者,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。这些摘要的读者应该熟悉AI模型是如何训练的,如何通过调整各种参数来达到最高精度,以及如何保证模型的鲁棒性和消除过拟合。所有这一切的关键是数据。为了训练人工智能,研究人员对英国5,000多人进行了视网膜扫描,以及患者的基本医疗数据,例如年龄和性别,并将患者视网膜受损迹象与心脏变化联系起来起来。比对数据是患者的历史数据,可以看出是否有心脏病发作。人工智能经过训练可以估计左心室的大小和泵送效率,这是心脏病扩大或泵送效率低下的指标。验光师将来能警告心脏病风险吗?目前有两种扫描左心室的技术——称为超声心动图的超声扫描和心脏MRI。两者都很昂贵,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为普通人节省时间和金钱。它在昂贵的心脏扫描能力极其有限的国家特别有用。从结果来看,利兹大学的这项研究几乎可以达到医院心脏专科检查的效果,而且视网膜检查比超声或核磁共振要便宜得多。视网膜是眼睛后部与瞳孔相对的细胞层。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被解释为形成我们视觉的图像。这是因为血液循环不良可能是心脏病的早期征兆,心脏病会导致部分视网膜死亡,留下可以在标准视力测试中检测到的永久性标记。在强度测试期间,验光师通常会检查双眼的视网膜,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,如果他们能够在此过程中警惕心脏病风险,这将对公众健康产生巨大的好处。一些研究表明,几乎一半的心脏病发作没有引起注意,而另一些研究则估计为五分之一。仅在英国就有大约1400万人被认为患有高血压,这是心脏病发作的原因。主要风险因素之一,其中500万人没有意识到他们处于危险之中。