在人工智能的帮助下,卫理公会医疗保健的医生们能够使用一种新工具,在标准冠状动脉CT血管造影期间,更详细地分析斑块。
动脉中软性、非钙化的斑块比硬化的钙化斑块更难通过标准扫描检测到,并且更容易破裂——从而引发心脏病发作或中风。
迈克尔·莱恩博士是卫理公会医疗保健高级心血管影像的医学主任,他帮助这项新工具背后的公司验证了技术,该技术现已在该医疗系统的11家医院和4家门诊诊所投入使用。
莱恩说:“一年后,这可能会成为我们在急诊科最常做的检查之一,因为它太有价值了。知道自己有多少斑块,这太有价值了。”
心脏病专家之所以关注斑块组成,是因为它比单纯的动脉狭窄更能预测心脏病发作的风险。这款新的AI工具经过大量心脏病数据的训练,能够更快地区分软斑块和硬化斑块。
心血管疾病是全球和美国的主要死因。根据美国国立卫生研究院2019-2023年的数据,贝萨尔县的心脏病死亡率高于全美和州平均水平。
心脏病与斑块
在他的办公室里,莱恩正在分析一位因胸痛入院的患者动脉的360度视图。钙化斑块很容易发现:它们在灰度图像上显示为亮点。
但更软的斑块肉眼几乎看不见。
只需点击一下,AI驱动的工具就会突出显示软斑块,动脉的几个部分会亮起亮黄色。莱恩说,他并不将数据奉为圭臬,但这些预测的准确度令人印象深刻。
莱恩说:“这位患者不会回家,他们会去心导管室,会在那里放入支架,拯救那块心脏组织,因为那是这位患者需要的。”
经过数年乃至数十年的时间,由脂肪、胆固醇和其他物质构成的斑块会在动脉壁内积聚,动脉负责将富含氧气的血液从心脏输送到身体其他部位。
这个过程在医学上称为动脉粥样硬化,可能在数年或数十年内未被发现,直到斑块破裂,导致动脉完全或部分堵塞,引发心脏病发作或缺血性中风。
“当我和患者交谈时,我最希望他们永远记住的是,对于那个在60岁心脏病发作的人来说,它实际上是从什么时候开始的?”莱恩说。“从40岁开始。”
富含脂质的软斑块,医生称之为低衰减斑块,比硬化的钙化斑块更容易破裂。正如莱恩所说,软斑块是要人命的东西。
莱恩解释说,许多常见的心脏病筛查工具没有考虑斑块组成,从而遗漏了一部分动脉几乎没有狭窄但存在高风险软斑块的患者。
常见的筛查包括钙评分测试,例如,一种对硬化斑块进行无创扫描,以评估短期心血管风险和动脉狭窄程度的方法。
多项研究发现,相当一部分钙评分为零的患者仍然存在非钙化斑块,这在标准钙扫描中是看不见的。
莱恩说,借助新的AI驱动技术更清晰地了解斑块,可能意味着一些原本会被认为无恙的患者将得到治疗,并且医生能够更快地分析更多患者的斑块。
技术工作原理
该技术是日益增长的AI工具浪潮的一部分,这些工具由诸如总部位于加州的HeartFlow等公司开发,用于分析冠状动脉CT扫描,以识别和测量动脉中的斑块。美国各地的医疗系统正在将人工智能整合到一系列临床和行政职能中。
该斑块技术利用AI来分析和比较来自冠状动脉CT扫描的大量训练数据与血管内超声,后者是一种微创手术,涉及使用带有超声技术的专用导管,从动脉内部生成斑块积聚的3D图像。
莱恩说:“他们发现,AI模型不仅非常擅长发现引起胸痛的动脉堵塞,而且还发现了各种其他问题。我们能在寻找堵塞的同时,开始在这些CT扫描中发现软斑块。”
莱恩和他位于南德克萨斯医疗中心校园的卫理公会旗舰医院团队,在早期测试了这项技术。该医院接诊大量心脏病患者。卫理公会现在在11家医院和4家门诊诊所维护着16台能够整合AI功能的机器。
如果患者所在的医院拥有相关设备,他们可以要求进行此类扫描。莱恩说,这些扫描最适合出现非典型胸痛(即不符合心脏病发作标准体征)的患者,或已知患有冠状动脉疾病的人。
莱恩表示,这项新工具在诊断女性心血管疾病方面可能特别有帮助。尽管女性的总斑块量通常少于男性,但她们更可能拥有非钙化斑块,这更难通过传统影像学检测到。
莱恩说:“我真的认为,它对40岁到60岁的女性非常有价值,因为我们可以看到以前不知道存在的斑块。”
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