10月4日,the British Journal of Ophthalmology在線發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),利用AI技術(shù)對(duì)視網(wǎng)膜靜脈和動(dòng)脈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行成像,可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)心血管疾病和死亡,而無(wú)需進(jìn)行血液檢測(cè)或血壓測(cè)量。因此研究人員認(rèn)為,它為一種高效的、非侵入性的篩查試驗(yàn)鋪平了道路,該試驗(yàn)適用于中高危循環(huán)系統(tǒng)疾病人群,而不必在診所中進(jìn)行。
研究截圖
現(xiàn)狀
循環(huán)系統(tǒng)疾病,包括心血管疾病、冠心病、心力衰竭和卒中,是全球健康狀況不佳和死亡的主要原因,僅占英國(guó)死亡人數(shù)的1/4。研究人員說(shuō),雖然存在一些風(fēng)險(xiǎn)框架,但這些并不總是能夠準(zhǔn)確地識(shí)別那些將繼續(xù)發(fā)展或死于循環(huán)系統(tǒng)疾病的人。
此前發(fā)表的研究表明,視網(wǎng)膜的微小靜脈和動(dòng)脈(小動(dòng)脈和小靜脈)的寬度——接收和組織視覺(jué)信息的眼睛部分——可能提供一個(gè)準(zhǔn)確的循環(huán)系統(tǒng)疾病的早期指標(biāo)。但目前尚不清楚這些發(fā)現(xiàn)是否一致且平等地適用于男性和女性。
結(jié)論
研究人員開(kāi)發(fā)了一種全自動(dòng)人工智能(AI)啟用的算法(視網(wǎng)膜血管拓?fù)浜蛃iZe的定量分析,或簡(jiǎn)稱QUARTZ)來(lái)開(kāi)發(fā)模型來(lái)評(píng)估視網(wǎng)膜血管成像加上已知風(fēng)險(xiǎn)因素預(yù)測(cè)血管健康和死亡的潛力。他們將QUARTZ應(yīng)用于88052名年齡在40-69歲的英國(guó)生物樣本庫(kù)參與者的視網(wǎng)膜圖像,專門觀察視網(wǎng)膜中小動(dòng)脈和小靜脈的寬度、血管面積和彎曲程度(迂曲),以開(kāi)發(fā)中風(fēng)、心臟病發(fā)作和循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡的預(yù)測(cè)模型。
他們隨后將這些模型應(yīng)用于歐洲癌癥前瞻性調(diào)查(EPIC)-Norfolk研究中7411名參與者的視網(wǎng)膜圖像,年齡48-92歲。將QUARTZ的性能與廣泛使用的Framingham風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分框架進(jìn)行單獨(dú)和聯(lián)合比較。
對(duì)所有參與者的健康進(jìn)行了平均7至9年的追蹤,在此期間,在64,144名英國(guó)生物樣本庫(kù)參與者(平均年齡56歲)中有327例循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡,在5862名EPIC-Norfolk參與者(平均年齡67歲)中有201例循環(huán)系統(tǒng)死亡。
在男性中,小動(dòng)脈和小靜脈寬度、迂曲度和寬度變化成為循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡的重要預(yù)測(cè)因素。
在女性中,小動(dòng)脈和小靜脈面積和寬度以及小靜脈迂曲度和寬度變化有助于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。
視網(wǎng)膜血管對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡的預(yù)測(cè)影響與吸煙、治療高血壓的藥物和既往心臟病發(fā)作相互作用。
總體而言,這些基于年齡、吸煙、病史和視網(wǎng)膜血管的預(yù)測(cè)模型捕獲了高危人群中一半至三分之二的循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡。視網(wǎng)膜血管模型在英國(guó)生物樣本庫(kù)男性中捕獲的卒中病例增加了約5%,在英國(guó)生物樣本庫(kù)女性中捕獲的卒中病例增加了8%,在EPIC-Norfolk男性中捕獲的病例增加了3%,風(fēng)險(xiǎn)最高,但在EPIC-Norfolk女性中捕獲的病例減少了近2%。
Framingham風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分在風(fēng)險(xiǎn)最高的人群中捕獲了更多的心臟病發(fā)作病例。在Framingham風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分中增加視網(wǎng)膜血管對(duì)卒中或心臟病發(fā)作的預(yù)測(cè)僅有微小變化。但是研究人員說(shuō),基于年齡、性別、吸煙、病史和視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)的更簡(jiǎn)單的非侵入性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,以及Framingham風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分,并且不需要進(jìn)行血液檢測(cè)或血壓測(cè)量。
展望
研究人員認(rèn)為,兩組研究參與者的生活方式都比其他地理上相似的中年人更健康,而且大多數(shù)是白人。但這是基于人群的最大的視網(wǎng)膜血管研究,預(yù)測(cè)模型在大量人群中得到了外部驗(yàn)證。
研究人員指出,在英國(guó)和美國(guó),視網(wǎng)膜成像已經(jīng)是一種普遍的做法:
AI-enabled血管測(cè)量學(xué)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)是完全自動(dòng)化的、低成本的、非侵入性的,并且有可能達(dá)到社區(qū)中更高比例的人群,因?yàn)槠浔憬菪?,并且不需要采血或血壓測(cè)量。
視網(wǎng)膜血管是一種微血管標(biāo)志物,是循環(huán)死亡率和卒中的更好預(yù)測(cè)。“在一般人群中,它可用作全身血管健康檢查的非接觸性形式,對(duì)循環(huán)死亡中高風(fēng)險(xiǎn)患者進(jìn)行分診,以便進(jìn)一步進(jìn)行臨床風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和適當(dāng)干預(yù)。
例如,他們建議,在英國(guó),41-74歲的人可以將其納入初級(jí)保健英國(guó)國(guó)家醫(yī)療服務(wù)體系(NHS)健康檢查。“現(xiàn)在需要的是眼科醫(yī)生、心臟病學(xué)家、初級(jí)保健醫(yī)生和計(jì)算機(jī)科學(xué)家共同設(shè)計(jì)研究,以確定使用這些信息是否能改善臨床結(jié)果,如果是,與監(jiān)管機(jī)構(gòu)、科學(xué)協(xié)會(huì)和醫(yī)療保健系統(tǒng)合作,以優(yōu)化臨床工作流程,并能夠在常規(guī)實(shí)踐中實(shí)際實(shí)施,”蘇格蘭鄧迪大學(xué)的Ify Mordi和Emanuele Trucco總結(jié)道。