最近的研究表明,人工智能可以有效地识别犬类的心脏杂音,准确率高达90%,与心脏病专家的诊断水平相当。研究人员表示,在超过一半的病例中,人工智能的评估完全与心脏病专家关于杂音严重程度的评估一致。
这些心脏杂音是心瓣膜疾病的关键指标,而心瓣膜疾病是成年犬中最常见的心脏病。研究人员在背景资料中指出,每30只由兽医接诊的犬中有1只存在心脏杂音,这种情况在小型犬和老年犬中更为普遍。早期发现至关重要,因为及时用药可以延长它们的生命。
“人类的心脏病是一个巨大的健康问题,但在犬类中这个问题更为严重,”首席研究员、剑桥大学工程系听诊器声学研究助理安德鲁·麦当劳(Andrew McDonald)说,“大多数小型犬在老去时都会患有心脏病,但显然犬类无法像人类那样沟通,因此初级护理兽医需要尽早发现心脏病以便进行治疗。”
在这项研究中,研究人员从大约1,000名患者那里收集了心脏声音数据,使用数字听诊器建立了一个数据库。他们开发了一个AI程序来检查心脏杂音,然后对其进行调整,使其适用于犬类。“据我们所知,目前没有现成的犬类心脏声音数据库,这就是我们从人类心脏声音数据库开始的原因,”剑桥大学声学和生物医学技术教授阿努拉格·阿加瓦尔(Anurag Agarwal)说,“哺乳动物的心脏相当相似,出现问题时往往以相似的方式出现。”
随后,研究团队在英国四家兽医诊所的近800只接受常规心脏检查的犬类上测试了该AI。“二尖瓣疾病主要影响小型犬,但为了测试和改进我们的算法,我们希望获得各种体型、年龄和大小的犬类数据,”剑桥大学兽医学系小动物心脏病学讲师何塞·诺沃·马托斯博士(Dr. Jose Novo Matos)解释道,“我们拥有的训练数据越多,算法对兽医和犬主的帮助就越大。”
研究人员对AI进行了微调,使其能够基于数字录音检测和分级心脏杂音,区分由轻度心脏病引起的心脏杂音和由晚期心脏病引起的心脏杂音。研究人员报告称,AI在超过一半的测试案例中与心脏病专家的评估一致。约90%的情况下,AI的判断与心脏病专家的判断相差不超过一个等级。
这项新研究于10月28日发表在《兽医内科杂志》上。“心脏杂音的分级对于确定下一步行动和治疗方案非常有用,我们已经自动化了这一过程,”麦当劳在剑桥大学的一份新闻稿中说,“对于那些听诊技能不那么熟练的兽医和护士,甚至是非常熟练的听诊师,我们认为这个算法将是一个非常有价值的工具。”
研究人员指出,对于患有心瓣膜疾病的犬类,有药物可以帮助治疗,而在人类中唯一的治疗方法是手术。“知道何时用药非常重要,以尽可能长时间地为犬类提供最佳生活质量,”阿加瓦尔说,“我们希望赋予兽医做出这些决定的能力。”
“许多人将AI视为对工作的威胁,但我认为它是一种工具,可以使我成为一名更好的心脏病专家,”诺沃·马托斯说,“我们无法对这个国家的每一只犬进行心脏扫描——我们没有足够的时间或专家来筛查每一只有杂音的犬。但这样的工具可以帮助兽医和犬主,使我们能够迅速识别最需要治疗的犬。”
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