Ученые Пензенского государственного университета (ПГУ) совместно с коллегами из Казахстана разработали способ оценки состояния сердца с помощью нейросети. Диагноз при подозрении на инфаркт можно получить за доли секунды с подробным описанием его локализации, стадии развития и вида. Медики и IT-специалисты зарегистрировали российский и евразийский патенты на свою разработку. Об этом aif.ru рассказали в пресс-службе Минобрнауки.
Губит даже молодых
Число пациентов с инфарктами растет, причем заболевание теперь нередко развивается даже у молодых мужчин 40-45 лет. По данным Минздрава России, в 2023 году смертность от инфаркта миокарда и острого нарушения мозгового кровообращения (инсульта) составила 545,66 человек на 100 тыс. населения.
Инфаркт миокарда возникает при нарушении или прекращении кровотока в коронарной артерии. Из-за недостаточного кровоснабжения клетки не получают кислорода, отмирают, и пораженная область сердечной мышцы утрачивает способность сокращаться и расслабляться. Это может привести к полной остановке сердца.
Однако если вовремя заметить нарушения в состоянии сердца, то человека можно спасти. Как правило, диагноз ставится по первичным признакам и расшифровке ЭКГ.
Первые признаки инфаркта — боли и жжение за грудиной, одышка, головокружение. Инфаркты практически всегда сопровождаются изменениями на ЭКГ. По ним можно узнать тип инфаркт, а по изменению зубцов даже выяснить, где именно произошло омертвение тканей. Но не все врачи обладают достаточным опытом, чтобы сразу определить, какой именно случай перед ними.
Инфаркт увидит нейросеть
Помочь врачу более полно и точно оценить состояние сердца пациента, вне зависимости от уровня квалификации и опыта работы медика, призван алгоритм, разработанный учеными ПГУ и Казахстана. Уникальность способа в том, что в отличие от аналогов новая разработка позволяет формировать расширенные диагностические заключения со сведениями о локализации, стадии и вида инфаркта миокарда и глубине поражения стенок затронутых областей сердца. Решающая роль здесь отводится нейронным сетям, обученным на распознавание прямых и взаимосвязанных признаков инфаркта на ЭКГ. Расшифрует ЭКГ и представит результат, по словам разработчиков, математика.
«ЭКГ снимается не на бумагу, а представляется в цифровом виде. Нейросеть анализирует поступившие данные с помощью разработанных решающих правил. За доли секунды выдаются результаты: изменился такой-то зубец, какие отклонения и в какой области сердца. Информация, проанализированная нейросетью, выводится на электронное табло», — поделилась с aif.ru завкафедрой «Техносферная безопасность» ПГУ, кандидат техических наук Оксана Безбородова.
Метод также позволяет определить и наличие старых инфарктов. По задумке авторов, медработник сможет увидеть в общем заключении один из вариантов: «состояние в пределах нормы», «имеются отклонения от нормы» или «подозрение на инфаркт миокарда». При последнем показателе выводится его наименование, локализация для конкретной стадии (переднеперегородочный, передневерхушечный, переднеперегородочный с переходом на верхушку, боковой и так далее), а также наименование стадии (острейшая, острая, подострая, рубцовая). Далее осуществляется перечисление затронутых инфарктом областей с указанием соответствующего им вида.
«Умный» кардиограф
Далее разработчики предлагают внедрить этот алгоритм в кардиограф. Эта работа уже началась. Так что вскоре кардиограф с нейросетью может появиться у врачей.
«Такой помощник, например, для медиков скорой помощи просто необходим. Зная все данные, они моментально смогут принять действенные меры для конкретного случая», — уточняет Безбородова.
Кардиограф с нейросетью будет определять и другие заболевания: брадиаритмию (уменьшение числа сердечных сокращений), блокаду сердца («застревание» электрического импульса), аритмию (нарушение регулярности и последовательности нарушений сердца), сердечную недостаточность и т. д.
