첨단 심장마비 예측을 위한 새로운 AI 기술

2019년 9월 4일 리사 존스

카테고리: 연구

우리가 자금을 지원한 새로운 연구에 따르면 인공지능(AI)을 사용하여 개발된 기술은 치명적인 심장마비 위험이 높은 사람을 심장마비 발생 최소 5년 전에 식별할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이번 연구 결과는 파리에서 열린 유럽심장학회(ESC) 회의에서 발표됐으며 유럽심장저널(European Heart Journal)에 게재됐다.

옥스포드 대학의 연구원들은 기계 학습을 사용하여 지방 방사성 프로파일(FRP)이라고 불리는 새로운 바이오마커, 즉 '지문'을 개발했습니다. FRP는 심장에 혈액을 공급하는 혈관 내벽 공간에서 생물학적 위험 신호를 감지합니다. 이는 염증, 흉터 및 이러한 혈관의 변화를 식별하는데, 이는 모두 미래의 심장마비를 가리키는 신호입니다.

누군가가 흉통으로 병원에 갈 때 표준 치료 요소는 관상동맥 CT 혈관 조영술(CCTA)을 받는 것입니다. 관상동맥을 스캔하여 좁아지거나 막힌 부분이 있는지 확인합니다. 스캔의 약 75%를 차지하는 동맥이 크게 좁아지지 않으면 사람들은 집으로 보내지지만, 그들 중 일부는 미래 어느 시점에 여전히 심장마비를 겪을 것입니다. 미래의 심장 마비에 대한 근본적인 위험 신호를 모두 찾아낼 수 있는 의사가 일상적으로 사용하는 방법은 없습니다.

이번 연구에서 Charalambos Antoniades 교수와 그의 팀은 심장 수술을 받는 167명의 사람들로부터 지방 생체 검사를 처음으로 사용했습니다. 그들은 염증, 흉터 및 새로운 혈관 형성과 관련된 유전자의 발현을 분석하고 이를 CCTA 스캔 이미지와 일치시켜 혈관 주위 지방이라고 불리는 심장 혈관 주변 지방의 변화를 가장 잘 나타내는 특징을 결정했습니다.

다음으로 팀은 CCTA를 받은 지 5년 이내에 심장 마비 또는 심혈관 사망을 겪은 5,487명의 개인 풀에서 101명의 CCTA 스캔을 그렇지 않은 대조군과 비교하여 변화를 이해했습니다. 누군가가 심장 마비의 위험이 더 높다는 것을 나타내는 혈관 주위 공간. 그들은 기계 학습을 사용하여 위험 수준을 포착하는 FRP 지문을 개발했습니다. 더 많은 심장 스캔이 추가될수록 예측은 더욱 정확해지고, 더 많은 정보가 '핵심 지식'이 됩니다.

그들은 SCOT-HEART 시험에서 1,575명을 대상으로 이 혈관주위 지문의 성능을 테스트했는데, 이는 FRP가 현재 임상 실습에 사용되는 도구로 달성할 수 있는 것보다 심장마비를 예측하는 데 놀라운 가치가 있음을 보여줍니다.

팀은 이 강력한 기술을 통해 더 많은 사람들이 심장 마비를 피할 수 있기를 바라고 있으며, CCTA 스캔과 함께 일상적인 NHS 진료에 이 기술이 포함될 수 있기를 희망하면서 내년에 의료 전문가에게 이 기술을 배포할 계획입니다. 앞으로 2년 안에.

옥스포드 대학의 심혈관 의학 교수이자 BHF 선임 임상 연구원인 Charalambos Antoniades 교수는 다음과 같이 말했습니다.

"관상동맥을 스캔한 결과 협착이 없다고 해서 심장마비로부터 안전하다는 의미는 아닙니다." AI의 힘을 활용하여 우리는 사람들의 동맥 주변의 '나쁜' 특성을 찾아내는 지문을 개발했습니다. 이는 질병의 초기 징후를 감지하고 심장 마비가 발생하기 전에 모든 예방 조치를 취하여 궁극적으로 생명을 구할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

"우리는 이 기술이 내년 안에 생명을 구할 수 있을 것이라고 진심으로 믿습니다."

우리의 부의료 책임자인 Metin Avkiran 교수는 다음과 같이 말했습니다:

"매 5분마다 누군가가 심장 마비로 인해 영국 병원에 입원합니다. 이 연구는 기계 학습 기술의 혁신적인 사용이 심장 마비 위험에 처한 사람들을 식별하고 예방하는 방법을 혁신할 수 있는 잠재력을 얼마나 보여주는 강력한 예입니다. 일어나는 것으로부터.

"이것은 중요한 발전입니다. 새로운 '지문'은 협착된 동맥을 감지하기 위해 일상적으로 사용되는 스캔에서 기본 생물학에 대한 추가 정보를 추출합니다. 임박한 심장 마비를 더 정확하게 예측하는 AI 기반 기술은 맞춤형 치료에서 큰 진전을 이룰 수 있습니다. 관상동맥 질환이 의심되는 사람들을 위한 것입니다."