人工智能实现对心脏功能的评估成果
美国斯坦福大学JamesY.Zou、DavidOuyang等研究人员合作取得一项新成果,他们利用AI技术实现对心脏功能的评估。这一研究成果于2020年3月25日在线发表在《自然》上。
研究人员表示,准确评估心脏功能对于诊断心血管疾病、筛查心脏毒性以及决定重症患者的临床治疗至关重要。然而,尽管经过多年的训练,人类对心功能的评估集中在有限的心动周期采样上,并且观察者之间的差异很大。
为了克服这一挑战,研究人员提出了一种基于视频的深度学习算法(EchoNet-Dynamic),该算法在分割左心室、估计射血分数和评估心肌病等关键任务中超过了人类专家。
通过超声心动图视频训练,该模型以0.92的Dice相似系数准确分割左心室,预测平均绝 对误差为4.1%的射血分数,并可靠地对射血分数降低的心力衰竭进行分类(曲线下面积为0.97)。在另一个医疗系统的外部数据集中,EchoNet-Dynamic预测平均绝 对误差为6.0%的射血分数,并对射血分数降低的心力衰竭进行分类,其曲线下面积为0.96。
重复进行人类测量后进行的前瞻性评估证实,该模型的方差可与人类专家相比较或更小。通过利用多个心脏周期的信息,这一模型可以快速识别出射血分数的细微变化,比人类评估具有更高的可重复性,并为实时准确诊断心血管疾病奠定了基础。
为促进进一步的创新,研究人员还公开提供了10030个带注释的超声心动图视频数据集。
(图片来源网络,如有侵权,联系删除)
研究人员表示,准确评估心脏功能对于诊断心血管疾病、筛查心脏毒性以及决定重症患者的临床治疗至关重要。然而,尽管经过多年的训练,人类对心功能的评估集中在有限的心动周期采样上,并且观察者之间的差异很大。
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重复进行人类测量后进行的前瞻性评估证实,该模型的方差可与人类专家相比较或更小。通过利用多个心脏周期的信息,这一模型可以快速识别出射血分数的细微变化,比人类评估具有更高的可重复性,并为实时准确诊断心血管疾病奠定了基础。
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