Nuova tecnologia AI per la previsione avanzata dell’infarto

04 settembre 2019 Lisa Jones

Categoria: Ricerca

Secondo una nuova ricerca che abbiamo finanziato, la tecnologia sviluppata utilizzando l’intelligenza artificiale (AI) può identificare le persone ad alto rischio di infarto fatale almeno 5 anni prima che si verifichi. I risultati sono stati presentati al congresso della Società Europea di Cardiologia (ESC) a Parigi e pubblicati sull'European Heart Journal.

I ricercatori dell’Università di Oxford hanno sviluppato un nuovo biomarcatore, o “impronta digitale”, chiamato profilo radiomico del grasso (FRP), utilizzando l’apprendimento automatico. L'FRP rileva segnali d'allarme biologici nello spazio che riveste i vasi sanguigni che forniscono sangue al cuore. Identifica infiammazioni, cicatrici e cambiamenti a questi vasi sanguigni, che sono tutti indicatori di un futuro attacco cardiaco.

Quando qualcuno va in ospedale con dolore toracico, una componente standard della cura è sottoporsi a un'angiografia coronarica TC (CCTA). Questa è una scansione delle arterie coronarie per verificare eventuali segmenti ristretti o bloccati. Se non si verifica un restringimento significativo dell’arteria, che rappresenta circa il 75% delle scansioni, le persone vengono rimandate a casa, ma alcune di loro avranno comunque un attacco di cuore in futuro. Non esistono metodi utilizzati di routine dai medici in grado di individuare tutti i segnali d’allarme per un futuro attacco cardiaco.

In questo studio, il professor Charalambos Antoniades e il suo team hanno utilizzato innanzitutto biopsie di grasso di 167 persone sottoposte a intervento di cardiochirurgia. Hanno analizzato l’espressione dei geni associati all’infiammazione, alle cicatrici e alla formazione di nuovi vasi sanguigni e li hanno confrontati con le immagini della scansione CCTA per determinare quali caratteristiche indicassero meglio i cambiamenti nel grasso che circonda i vasi cardiaci, chiamato grasso perivascolare.

Successivamente, il team ha confrontato le scansioni CCTA di 101 persone, da un pool di 5487 individui, che hanno avuto un infarto o morte cardiovascolare entro 5 anni dall'applicazione di un CCTA con controlli abbinati che non l'hanno fatto, per comprendere i cambiamenti in lo spazio perivascolare che indica che qualcuno è a maggior rischio di infarto. Utilizzando l’apprendimento automatico, hanno sviluppato l’impronta digitale FRP che cattura il livello di rischio. Più scansioni cardiache verranno aggiunte, più accurate diventeranno le previsioni e maggiori saranno le informazioni che diventeranno "conoscenza fondamentale".

Hanno testato le prestazioni di questa impronta digitale perivascolare in 1.575 persone nello studio SCOT-HEART, dimostrando che la FRP aveva un valore sorprendente nel predire gli attacchi di cuore, superiore a quello che può essere ottenuto con qualsiasi strumento attualmente utilizzato nella pratica clinica.

Il team spera che questa potente tecnologia consentirà a un numero maggiore di persone di evitare un infarto e prevede di distribuirla agli operatori sanitari nel prossimo anno, con la speranza che venga inclusa nella pratica di routine del servizio sanitario nazionale insieme alle scansioni CCTA. nei prossimi 2 anni.

Il professor Charalambos Antoniades, professore di medicina cardiovascolare e membro clinico senior del BHF presso l'Università di Oxford, ha dichiarato:

"Solo perché la scansione dell'arteria coronaria di qualcuno mostra che non vi è alcun restringimento, ciò non significa che sia al sicuro da un attacco di cuore." Sfruttando la potenza dell'intelligenza artificiale, abbiamo sviluppato un'impronta digitale per trovare caratteristiche "cattive" intorno alle arterie delle persone. Ciò ha un enorme potenziale per rilevare i primi segni di malattia e per essere in grado di adottare tutte le misure preventive prima che si verifichi un attacco di cuore, salvando in definitiva vite umane.

"Crediamo sinceramente che questa tecnologia potrebbe salvare vite umane entro il prossimo anno."

Il professor Metin Avkiran, il nostro direttore medico associato, ha dichiarato:

"Ogni 5 minuti, qualcuno viene ricoverato in un ospedale del Regno Unito a causa di un infarto. Questa ricerca è un potente esempio di come l'uso innovativo della tecnologia di apprendimento automatico abbia il potenziale di rivoluzionare il modo in cui identifichiamo le persone a rischio di infarto e le preveniamo dall'accadere.

"Si tratta di un progresso significativo. La nuova 'impronta digitale' estrae ulteriori informazioni sulla biologia sottostante dalle scansioni utilizzate abitualmente per rilevare le arterie ristrette. Tale tecnologia basata sull'intelligenza artificiale per prevedere un attacco cardiaco imminente con maggiore precisione potrebbe rappresentare un grande passo avanti nella cura personalizzata per le persone con sospetta malattia coronarica."