Sinanay ng mga cardiologist ang isang malaking modelo ng AI upang masuri ang istraktura at paggana ng puso

Ang mga eksperto sa artificial intelligence mula sa Cedars-Sinai at ang Smidt Heart Institute ay lumikha ng isang dataset ng higit sa 1 milyong echocardiograms (video ultrasounds ng puso) at ang kanilang mga kaukulang klinikal na interpretasyon. Gamit ang database na ito, binuo nila ang EchoCLIP, isang mahusay na algorithm sa pag-aaral ng makina na maaaring "magbigay ng kahulugan" sa mga larawan ng echocardiogram at suriin ang mga pangunahing tagapagpahiwatig.

Ang disenyo at pagsusuri ng EchoCLIP, na inilarawan sa isang papel na inilathala sa Nature Medicine, ay nagmumungkahi na ang interpretasyon ng echocardiogram ng isang pasyente gamit ang EchoCLIP ay nagbibigay ng mga pagsusuri sa klinikal na antas ng espesyalista, kabilang ang pagtatasa ng function ng puso, mga resulta ng mga nakaraang operasyon at implant na device, at makakatulong din sa mga doktor na matukoy ang mga pasyenteng nangangailangan ng paggamot.

Maaari ding tukuyin ng pangunahing modelo ng EchoCLIP ang parehong pasyente sa maraming video, pagsusulit, at punto ng oras, at kilalanin ang mahahalagang pagbabago sa klinikal sa puso ng pasyente.

“Sa aming kaalaman, ito ang pinakamalaking modelong sinanay sa echocardiography images," sabi ng lead study author na si David Ouyang, MD, isang miyembro ng Cardiology Division faculty sa ang Smidt Heart Institute at Department of Artificial Intelligence in Medicine.

"Maraming dating AI model para sa echocardiograms ang sinanay sa sampu-sampung libong mga halimbawa lamang. Sa kabaligtaran, ang natatanging mataas na performance ng EchoCLIP sa interpretasyon ng imahe ay resulta ng pagsasanay sa halos sampung beses na mas maraming data kaysa sa mga kasalukuyang modelo."

“Ipinapakita ng aming mga resulta na ang malalaking, peer-reviewed na medical imaging at interpretasyon na mga dataset ay maaaring magsilbing batayan para sa pagsasanay ng mga pangunahing medikal na modelo, na isang anyo ng generative artificial intelligence,” dagdag ni Ouyang.

EchoCLIP workflow. Pinagmulan: Nature Medicine (2024). DOI: 10.1038/s41591-024-02959-y

Nabanggit niya na ang advanced na baseline model na ito ay malapit nang makatulong sa mga cardiologist na suriin ang mga echocardiograms sa pamamagitan ng pagbuo ng mga paunang pagtatantya ng mga sukat ng puso, pagtukoy ng mga pagbabago sa paglipas ng panahon at mga karaniwang sakit.

Gumawa ang research team ng dataset ng 1,032,975 cardiac ultrasound video at nauugnay na mga interpretasyon ng eksperto upang bumuo ng EchoCLIP. Kabilang sa mga pangunahing natuklasan mula sa pag-aaral ang:

• Ang EchoCLIP ay nagpakita ng mataas na pagganap sa pagtatasa ng paggana ng puso mula sa mga larawan ng puso.
• Natukoy ng pangunahing modelo ang mga implanted intracardiac device gaya ng mga pacemaker, implanted mitral at aortic valve mula sa mga larawang echocardiogram.
• Tumpak na natukoy ng EchoCLIP ang mga natatanging pasyente sa kabuuan ng mga pag-aaral, natukoy ang mahahalagang pagbabago sa klinika gaya ng nakaraang operasyon sa puso, at pinayagan ang pagbuo ng mga paunang interpretasyon ng teksto ng mga larawang echocardiogram.

"Ang mga baseline na modelo ay isa sa mga pinakabagong lugar sa generative AI, ngunit karamihan sa mga modelo ay walang sapat na medikal na data upang maging kapaki-pakinabang sa pangangalagang pangkalusugan," sabi ni Christina M. Albert, MD, MPH, chair ng Division of Cardiology sa Smidt Heart Institute.

Idinagdag ni Albert, na hindi kasali sa pag-aaral,: "Isinasama ng bagong baseline model na ito ang computer vision para sa interpretasyon ng imahe ng echocardiogram sa natural na pagproseso ng wika upang mapahusay ang mga interpretasyon ng mga cardiologist."