Ученые нащупали новый подход к ранней диагностике серьезных заболеваний сердца. Они обнаружили, что его большая округлость (или «сферичность») предсказывает риск сердечных заболеваний еще на той стадии, когда человек и его «мотор» кажутся здоровыми.
Свое исследование ученые из Лос-Анджелеса опубликовали в авторитетном специализированном журнале Med, его издает знаменитое научное издательство Cell Press.
Искусственный интеллект на страже «пламенного мотора»
С помощью искусственного интеллекта (ИИ) они детально оценили магнитно-резонансные томограммы (МРТ) 38 897 человек. Такое большое количество обследований они взяли в Британском биобанке, в нем аккумулирована масса медицинской информации, которую используют в исследованиях.
Сейчас при эхокардиографии и МРТ-диагностике обычно оценивают размеры сердца и его функцию — насколько оно эффективно качает кровь. Ученые решили обратить внимание на его форму.
На что похоже реальное сердце
Здесь стоит пояснить, что традиционное «сердечко», которое обычно изображают пронзенным стрелой Амура, весьма отдаленно напоминает его реальную форму. В действительности оно больше похоже на грушу со сглаженной талией. Анатомы называют его конусообразным полым мышечным органом, в котором есть четыре камеры — два желудочка и два предсердия. Когда мышцы поражаются или изнашиваются каким-нибудь заболеванием, сердце как бы раздувается, становится большим и приобретает более округлую (сферическую) форму, похожую на «яблоко». И вот ученые решили посмотреть, есть ли ранние признаки этой сферичности, когда болезнь еще не изменила размеры «мотора» и пока он нормально работает.
Левое сердце гораздо важнее правого
ИИ подтвердил их предположения. Даже когда размер и функция сердца были в норме, его сферичность предсказывала риск будущих заболеваний. Увеличение индекса сферичности на одно стандартное отклонение было связано с повышением в будущем риска развития кардиомиопатии на 47%, а фибрилляции предсердий — на 20%. Это грозные заболевания, которые практически не излечиваются и требуют постоянной и серьезной терапии.
Нужно отметить, что в исследовании речь идет больше не о всем сердце, а о левом желудочке. Это самая главная и самая мощная камера сердца, из которой кровь выбрасывается в большой круг кровообращения. И она же больше всех страдает при гипертонии, инфарктах, кардиомиопатии и практически при всех других болезнях. Можно сказать, что кардиология на 90% является наукой о левом сердце — левых желудочке и предсердии. Правые камеры сами по себе страдают гораздо реже, и чаще всего проблемы с ними — вторичны. Они обычно возникают из-за заболеваний легких или декомпенсации левого сердца.
Мнение эксперта
— Левый желудочек сердца имеет форму усеченного с одной стороны эллипса вращения, его длинная ось в 3 раза больше, чем короткая, поперечная. Но в результате повышенной нагрузки на сердечную мышцу, например при артериальной гипертонии или после инфаркта миокарда, когда часть мышцы замещается рубцовой тканью, его форма может меняться, приобретая более сферическую форму.
Это связано с адаптацией левого желудочка к повышенной нагрузке. На первом этапе происходит удлинение мышечных волокон, оставшихся непораженными, — левый желудочек в поперечном сечении расширяется. И мы можем оценивать эту сферичность при проведении эхокардиографии (ультразвуковое исследование сердца). Но это происходит уже на той стадии, когда патология становится явной и начала формироваться сердечная недостаточность.
Авторы исследования показали, что с помощью искусственного интеллекта можно определять самые ранние, доклинические признаки его сферификации. Они делали это на той стадии, когда сократимость сердечной мышцы еще не нарушена и глаз врача не улавливает признаков увеличения поперечной оси сердца на экране эхокардиографа. Авторы предлагают использовать такие ранние признаки сферичности, как предикторы (предсказатели) кардиомегалии (резкого увеличения размеров сердца), будущей сердечной недостаточности, серьезных нарушений ритма и проводимости сердца. Они полагают, что эти грозные осложнения можно предупредить, назначив пациенту медикаментозную профилактику. В принципе, если доработать эту методику, сделав ее более чувствительной и точной, она будет весьма полезной на практике, помогая точнее определять функциональное состояние сердца, выявлять патологию на более ранней стадии и более эффективно предупреждать развитие сердечно-сосудистых осложнений, негативно влияющих на прогноз.