人工智能可以准确检测犬类的心脏杂音,一项新研究发现。
该人工智能程序在检测犬类心脏杂音方面的准确率为90%,与专家心脏病学家的准确率相当,研究人员报告称。在测试的案例中,超过一半的情况下,人工智能完全同意心脏病学家对杂音严重性的评估。
这些心脏杂音是心脏瓣膜疾病的关键指标,这是成年犬最常见的心脏状况,研究人员表示。每30只由兽医检查的狗中就有大约1只有心脏杂音,研究背景资料中提到,这一情况在小型犬和老年犬中更为常见。
早期检测至关重要,因为及时用药可以延长它们的生命,研究人员表示。“人类的心脏病是一个巨大的健康问题,但在狗身上这个问题更大,”首席研究员安德鲁·麦克唐纳(Andrew McDonald)说,他是剑桥大学工程系的研究员,专注于听诊器声学。“大多数小型犬在老去时都会患有心脏病,但显然狗不能像人类那样沟通,因此初级保健兽医需要尽早检测到心脏病以便进行治疗。”
为了这项研究,研究人员从大约1,000名患者那里收集了一个心音数据库,使用数字听诊器。他们开发了一个人工智能程序来检测心脏杂音,然后对其进行调整,使其可以在狗身上使用。“据我们所知,目前没有现成的狗心音数据库,所以我们从人类心音数据库开始,”研究员阿努拉格·阿加瓦尔(Anurag Agarwal)说,他是剑桥大学声学和生物医学技术教授。“哺乳动物的心脏相当相似,当出现问题时,它们通常会以相似的方式出错。”
随后,研究团队在英国四家兽医诊所接受常规心脏检查的近800只狗身上测试了人工智能。“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、大小和年龄的狗的数据,”研究者何塞·诺沃·马托斯(Jose Novo Matos)博士解释道,他是剑桥大学兽医学系的小型动物心脏病学讲师。“我们拥有的数据越多,算法就越有用,既对兽医也有对狗主人。”
研究人员对人工智能进行了微调,使其能够根据数字录音检测和分级心脏杂音,区分由轻度心脏病引起的杂音和由晚期心脏病引起的杂音。研究人员报告称,在测试的案例中,人工智能在超过一半的情况下与专家心脏病学家的评估一致。大约90%的时间内,人工智能的判断与心脏病学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。“心脏杂音的等级是确定下一步行动和治疗的重要区分因素,我们已经自动化了这一过程,”麦克唐纳在剑桥大学的一份新闻稿中说。“对于那些听诊器技能不那么熟练的兽医和护士,甚至是非常熟练的听诊器使用者,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,有药物可以帮助患有心脏瓣膜疾病的狗,而人类唯一可用的治疗方法是手术。“知道何时用药非常重要,以尽可能长时间地给狗最好的生活质量,”阿加瓦尔说。“我们希望赋予兽医做出这些决定的能力。”
“许多人认为人工智能是对工作的威胁,但对我来说,我将其视为使我成为更好的心脏病学家的工具,”诺沃·马托斯说。“我们不能对这个国家的每一只狗进行心脏扫描——我们没有足够的时间或专家来筛查每一只有杂音的狗。但像这样的工具可以帮助兽医和主人,使我们能够快速识别最需要治疗的狗。”
更多信息
美国养犬俱乐部提供了更多关于犬类心脏病的信息。
来源:剑桥大学,新闻稿,2024年10月28日
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