Разработка специалистов Института аналитического приборостроения РАН направлена на решение проблемы ранней диагностики ишемической болезни сердца. Это заболевание, возникающее из-за атеросклероза коронарных артерий, остается одной из главных причин смертности в мире.
Традиционные методы ЭКГ часто фиксируют изменения лишь при уже развившейся ишемии. Как пояснили Наука Mail в институте, новая технология использует электрокардиограф сверхвысокого разрешения, который способен регистрировать не только стандартные сигналы, но и высокочастотные микропотенциалы в диапазоне от 100 до 2000 Гц.
Эти микропотенциалы связаны с активностью ионных каналов в клетках сердечной мышцы и более чувствительны к начальным изменениям, вызванным недостатком кровоснабжения. Для обработки сложных данных, полученных с такого прибора, была применена многослойная сверхточная нейронная сеть. Исследование проводилось в рамках эксперимента по моделированию острой ишемии у лабораторных животных. Ученые фиксировали данные ЭКГ сверхвысокого разрешения на трех основных этапах: стабилизации состояния, искусственно вызванной ишемии и последующего восстановления кровотока.
Задачей нейронной сети стала классификация фрагментов кардиограммы по четырем категориям, соответствующим этим этапам, включая переходную фазу между нормой и явной ишемией. Именно в этот период традиционные признаки, например подъем ST-сегмента, могут еще не проявляться, а изменения в высокочастотных компонентах сигнала уже присутствуют. После обработки массива данных общей продолжительностью более 150 часов модель показала точность классификации на уровне 85,7%.
Это означает, что система на основе искусственного интеллекта может с высокой долей вероятности идентифицировать ранние признаки ишемического поражения сердца по специфическим изменениям в микропотенциалах. Разработка носит прикладной характер и в перспективе может быть интегрирована в клиническую практику для раннего выявления рисков у пациентов. Финансовую поддержку работы обеспечило Министерство науки и высшего образования РФ.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новый сканер способен заметить проблемы с сердцем сквозь кожу.
