Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) μπορεί να μετατρέψει μια κοινή εξέταση στο ιατρείο του γιατρού σε εργαλείο προσυμπτωματικού ελέγχου για την ανίχνευση διαρθρωτικών, δομικών προβλημάτων στην καρδιά των ασθενών, σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature.
Το εργαλείο AI, το οποίο είναι διαθέσιμο στο κοινό και ονομάζεται EchoNext, αναλύει δεδομένα από ένα συνηθισμένο ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ). Στόχος είναι να εντοπίσει ποιοι ασθενείς πρέπει να υποβληθούν σε υπερηχοκαρδιογράφημα, μια μη επεμβατική εξέταση με υπερήχους, για τον εντοπισμό βλαβών στις βαλβίδες, πάχυνσης του καρδιακού μυός και άλλων δομικών ανωμαλιών που μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία της καρδιάς.
«Όλοι μάθαμε στην ιατρική σχολή ότι δεν μπορείς να ανιχνεύσεις διαρθρωτική καρδιοπάθεια με ένα ηλεκτροκαρδιογράφημα», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Πιερ Ελάιας (Pierre Elias) από το Κολλέγιο Ιατρικής Vagelos του Πανεπιστημίου Columbia.
«Πιστεύουμε ότι ο συνδυασμός ΗΚΓ και AI μπορεί να δημιουργήσει ένα εντελώς νέο μοντέλο προσυμπτωματικού ελέγχου».
Το EchoNext χρησιμοποιεί το φθηνότερο ΗΚΓ για να προσδιορίσει ποιος χρειάζεται τη πιο ακριβή εξέταση υπερήχων, εξήγησε ο Ελάιας.
Το EchoNext πετυχαίνει μεγαλύτερη ακρίβεια
Όταν 13 καρδιολόγοι εξέτασαν συνολικά 3.200 ΗΚΓ, εντόπισαν προβλήματα με ακρίβεια περίπου 64%, ενώ το EchoNext πέτυχε ακρίβεια 77%.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το εργαλείο για να αναλύσουν ΗΚΓ από σχεδόν 85.000 ασθενείς που είχαν ληφθεί στο παρελθόν. Βάσει αυτών των ΗΚΓ, οι γιατροί είχαν παραπέμψει 4.100 ασθενείς για υπερηχοκαρδιογράφημα, που εντοπίστηκαν διαρθρωτικά προβλήματα σε περίπου 3.000 από αυτούς. Όμως το EchoNext εντόπισε επιπλέον 3.400 ασθενείς ως υψηλού κινδύνου που επίσης έπρεπε να έχουν εξεταστεί με υπερηχογράφημα.
Δεδομένου ότι δεν υπήρχε AI όταν λήφθηκαν εκείνα τα ΗΚΓ, πολλοί από αυτούς τους επιπλέον ασθενείς ενδέχεται να είχαν σοβαρές, αδιάγνωστες καρδιοπάθειες,σύμφωνα με τους ερευνητές.
«Δεν μπορείς να θεραπεύσεις έναν ασθενή που δεν γνωρίζεις ότι είναι άρρωστος», είπε ο Ελάιας. «Με τη χρήση της τεχνολογίας μας, ίσως μπορέσουμε να μετατρέψουμε τα εκτιμώμενα 400 εκατομμύρια ΗΚΓ που θα πραγματοποιηθούν φέτος παγκοσμίως σε 400 εκατομμύρια ευκαιρίες για έλεγχο διαρθρωτικής καρδιοπάθειας και ενδεχομένως παροχή σωτήριας θεραπείας την κατάλληλη στιγμή».
Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι διαρθρωτικές καρδιοπάθειες επηρεάζουν 64 εκατομμύρια ανθρώπους με καρδιακή ανεπάρκεια και 75 εκατομμύρια με βαλβιδοπάθειες. Το κόστος μόνο στις ΗΠΑ ξεπερνά τα 100 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως, ανέφεραν οι ερευνητές.
Κάποια εγκεφαλικά κύτταρα διαθέτουν «εφεδρικές μπαταρίες»
Οι νευρώνες, τα νευρικά κύτταρα που μεταφέρουν πληροφορίες από και προς τον εγκέφαλο, είναι εξοπλισμένοι με «εφεδρικές μπαταρίες». Ενεργοποιούνται για να κρατήσουν τον εγκέφαλο σε λειτουργία κατά τη διάρκεια μεταβολικού στρες, σύμφωνα με νέα ευρήματα.
Παραδοσιακά, θεωρούνταν ότι τα γλοιακά κύτταρα λειτουργούν ως «αποθήκες ενέργειας» για τους νευρώνες, αποθηκεύοντας μια μορφή ζάχαρης, το γλυκογόνο, και παρέχοντάς το όταν χρειάζεται.
«Αλλά τώρα γνωρίζουμε ότι οι ίδιοι οι νευρώνες αποθηκεύουν γλυκογόνο και μπορούν να το διασπάσουν όταν η πίεση αυξάνεται», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Μίλιντ Σινγκ (Milind Singh) από την Ιατρική Σχολή του Yale.
«Είναι σαν να ανακαλύπτεις ότι το αυτοκίνητό σου είναι υβριδικό, δεν εξαρτάται μόνο από τα πρατήρια καυσίμων, αλλά κουβαλάει μια εφεδρική μπαταρία όλο αυτόν τον καιρό».
Η ανακάλυψη έγινε σε πειράματα με το μικροσκοπικό νηματώδες σκουλήκι C. elegans και έναν φθορίζοντα αισθητήρα που λάμπει όταν τα κύτταρα διασπούν σάκχαρα για ενέργεια.
Τα ευρήματα της έρευνας
Τα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν στο PNAS, ενδέχεται να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για νευρολογικές παθήσεις όπου η αποτυχία παραγωγής ενέργειας παίζει ρόλο, όπως το εγκεφαλικό, η νευροεκφυλιστική νόσος και η επιληψία.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι η παραγωγή ενέργειας των νευρώνων που εξαρτάται το γλυκογόνο είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν τα μιτοχόνδρια, οι κύριες μονάδες ενέργειας των κυττάρων, δυσλειτουργούν, όπως σε συνθήκες περιορισμένης παροχής οξυγόνου.
Υπό αυτές τις συνθήκες, το γλυκογόνο λειτουργεί ως άμεσα διαθέσιμη πηγή ενέργειας, διατηρώντας τη λειτουργία των νευρώνων όταν άλλα συστήματα μπορεί να καταρρεύσουν.
«Αυτή η ευελιξία ίσως να είναι κρίσιμη για το πώς ο εγκέφαλος διατηρεί τη λειτουργία του και ανταποκρίνεται στο στρες», δήλωσε ο ανώτερος ερευνητής Ντάνιελ Κολόν-Ράμος (Daniel Colón-Ramos), επίσης από το Yale.
«Αυτή η έρευνα αναδιαμορφώνει την κατανόησή μας για τον ενεργειακό μεταβολισμό του εγκεφάλου και ανοίγει νέους δρόμους για την προστασία και υποστήριξη της λειτουργίας των νευρώνων σε ασθένειες».
Πηγή: Reuters |
Πηγή: ertnews.gr
