ИИ опередил врачей по точности предсказаний рисков сердечно-сосудистых заболеваний.


Сегодня искусственный интеллект (ИИ) опережает человека во многих сферах деятельности – от игр до чтения по губам. Более того, алгоритмы ИИ способны предсказывать возможные варианты будущего.

Но можно ли доверить нейросети здоровье? Некоторые исследователи уверены, что да. К примеру, недавно искусственный интеллект научился диагностировать рак кожи. А новое исследование специалистов из Великобритании показало, что алгоритмы машинного обучения предсказывают сердечные приступы лучше врачей.

По данным ВОЗ, сердечно-сосудистые заболевания сегодня являются основной причиной смерти во всём мире. Каждый год около 20 миллионов человек умирает от сердечных приступов, инсультов, закупорки артерий и других нарушений сердечно-сосудистой системы.

Медики понимают, что успешное лечение зависит от ранней диагностики. В связи с этим сегодня ведётся поиск новых инструментов для обнаружения заболеваний. В основном врачи используют директивы Американского коллежа кардиологии (American College of Cardiology, ACC) либо Американской ассоциации сердца (American Heart Association, AHA). Они основаны на восьми основных факторах риска, включая возраст, уровень холестерина и кровяного давления.

Однако такая схема представляется слишком упрощённой, поскольку не учитывает многих других факторов. "В биологических системах всё взаимосвязано. Некоторые из этих взаимодействий противоречат друг другу: в некоторых случаях, например, ожирение может действительно защитить от сердечных заболеваний. Это реальность человеческого тела, и компьютерные технологии позволяют нам исследовать эти взаимодействия", — рассказывает соавтор исследования Стивен Вэн (Stephen Weng) из университета Ноттингема.

В своей работе Вэн и его коллеги сравнили эффективность использования рекомендаций ACC и AHA с эффективностью работы четырёх алгоритмов машинного обучения: random forest (случайный лес), logistic regression (логистическая регрессия), gradient boosting (бустинг) и neural networks (нейронные сети). Все эти модели анализируют множество данных и создают прогностические инструменты без какого-либо вмешательства со стороны человека.

Авторы работы собрали медицинские записи о 378 тысячах жителей Соединённого Королевства и на их основе провели несколько тестов с участием алгоритмов. Для начала "участники" испытания использовали 78% данных для создания шаблонов и собственных рекомендаций относительно здоровья пациентов.

Затем, используя информацию за 2005 год, алгоритмы предсказали, какие пациенты будут иметь проблемы с сердечно-сосудистой системой в течение ближайших десяти лет. Однако системы ИИ анализировали не восемь факторов риска, которые мы называли выше, а 22 фактора, включая этническую принадлежность и наличие различных заболеваний (например, артрита и проблем с почками)

Предположения систем ИИ затем сверили с данными за 2015 год, и они оказались более точными, чем предсказания врачей, основанные на рекомендациях ACC и AHA: от 74,5% до 76,4% точности против 72,8%.

Кстати, некоторые факторы риска, которые алгоритмы сочли крайне важными для прогнозирования, в рекомендации Американского колледжа кардиологии и Ассоциации сердца не были включены. Среди них – психические расстройства и приём кортикостероидов. И ни один из алгоритмов не включил диабет, который всё это время считался фактором риска в системе ACC и AHA, в список десяти главных прогностических параметров.

По мнению Вэн, ещё большую эффективность системы ИИ приобретут, когда начнут учитывать ещё и генетические факторы. Однако уже сейчас понятно, что на первый взгляд небольшая разница в процентах обозначает множество человеческих жизней, которые можно было бы спасти.

С научной статьёй по итогам исследования можно ознакомиться в журнале PLOS ONE.

Кстати, не только искусственный интеллект, но и гаджеты сегодня помогают человеку следить за здоровьем. Так, новые приложение превращают обычный смартфон в окулиста, распознают аритмию и даже предупреждают врачей о возможных рисках для пациентов.