Ferramenta de IA Valida Avaliações de Saúde do Coração
Uma nova ferramenta de IA se sai melhor que os métodos tradicionais na medição do tamanho das câmaras do coração.
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Índice
A Fibrilação Atrial (AF) é uma condição comum do coração que pode causar problemas sérios de saúde, como AVCs e outras complicações cardiovasculares. Pesquisadores estudaram o tamanho do Átrio Esquerdo (LA), uma das câmaras do coração, pra ver se isso pode ajudar a prever quem pode desenvolver AF ou enfrentar outros riscos de saúde. Embora já seja sabido que medir o tamanho do LA pode ser útil, esse método não é muito usado na rotina dos atendimentos.
Atualmente, a melhor forma de medir o volume do LA é através de um exame especial chamado ressonância magnética cardíaca com contraste (CMRI). Porém, o CMRI é caro, demora mais e nem sempre tá disponível. Uma alternativa comum é a tomografia computadorizada cardíaca sem contraste (CT), que é frequentemente usada pra checar doenças nas artérias coronárias. Se conseguíssemos medir o volume do LA usando uma CT sem expor os pacientes a radiação extra ou usar contraste, isso seria super benéfico pra avaliar a saúde do coração.
A Ferramenta AI-CAC
Pesquisadores desenvolveram uma nova ferramenta que usa inteligência artificial (IA) pra estimar o tamanho das câmaras do coração nessas CTs sem contraste. Essa ferramenta consegue rapidamente fornecer o volume das quatro câmaras do coração, além da massa ventricular esquerda. Descobertas recentes mostram que essa ferramenta de IA, chamada AutoChamber™, pode prever o risco de AF já um ano após a primeira análise.
O objetivo do estudo atual é comparar o desempenho dessa ferramenta de IA na medição do volume do LA com os métodos tradicionais feitos por especialistas usando CMRI. O estudo também analisa como as previsões da ferramenta de IA se comparam a outros fatores de risco, como o escore de risco CHARGE-AF, o escore de cálcio nas artérias coronárias (CAC) e os níveis de uma substância chamada NT-proBNP no sangue.
População do Estudo
O Estudo Multiétnico de Aterosclerose (MESA) forneceu os participantes pra essa pesquisa. Esse estudo em andamento inclui um grupo diverso de 6.814 homens e mulheres que não tinham doenças cardíacas quando se inscreveram. As avaliações iniciais envolveram um histórico médico detalhado, exames clínicos e testes laboratoriais. Informações sobre a demografia e o histórico de saúde dos participantes foram coletadas através de questionários.
Durante a primeira rodada de exames entre 2000 e 2002, os participantes fizeram CTs sem contraste pra medir o cálcio nas artérias coronárias, que ajuda a avaliar o risco de doenças cardíacas. Outros fatores importantes, como a pressão arterial e hábitos de vida, também foram registrados. Os participantes foram acompanhados pra rastrear novos casos de AF e outras questões cardiovasculares.
A Ferramenta AI-CAC Explicada
A ferramenta AI-CAC, AutoChamber™, usa um processo de aprendizado profundo pra analisar as CTs. Ela foi treinada em um grande conjunto de imagens pra segmentar com precisão as quatro câmaras do coração, além de outras estruturas. Essa ferramenta de IA foi feita pra funcionar rápido, fornecendo estimativas de volume em cerca de 21 segundos.
Para o estudo atual, o AutoChamber™ foi aplicado a CTs sem contraste dos participantes do MESA. Os pesquisadores queriam ver quão bem a ferramenta poderia prever AF em comparação com especialistas humanos usando CMRI pra medir.
Medindo o Volume do LA
O CMRI é conhecido pela sua capacidade de criar imagens precisas do coração e suas estruturas. No estudo MESA, o CMRI forneceu dados valiosos sobre o tamanho das câmaras cardíacas. Para essa análise, o foco foi no volume máximo do átrio esquerdo no final da diástole, que é quando as câmaras do coração se enchem de sangue.
O CMRI pode revelar padrões importantes relacionados à estrutura e função do coração, o que pode ajudar a indicar riscos pra futuros eventos cardiovasculares.
Outros Fatores de Risco
O escore de risco CHARGE-AF é outro método usado pra prever o risco de AF. Ele considera dados como idade, etnia, altura, peso e condições de saúde como hipertensão e diabetes. Valores altos nesse escore podem sugerir um risco maior de desenvolver AF.
O NT-proBNP é uma substância liberada quando o coração está sob estresse, e seus níveis no sangue podem refletir a saúde do coração. Tanto o escore CHARGE-AF quanto o NT-proBNP servem como ferramentas adicionais pra avaliar o risco de AF.
Resultados e Descobertas
Depois de analisar os dados com cuidado, os pesquisadores descobriram que a ferramenta de IA conseguiu prever AF com resultados parecidos com os obtidos pelo CMRI. Ambos os métodos tiveram desempenho melhor que outros fatores de risco, como NT-proBNP e o escore CAC.
Ao longo de um período de acompanhamento de 15 anos, foram identificados 562 casos de AF entre os participantes. Os pesquisadores compararam aqueles com altos volumes de LA, tanto das estimativas da IA quanto das medições do CMRI. As descobertas indicaram que indivíduos com câmaras cardíacas maiores tinham um risco maior de desenvolver AF.
No estudo, ao considerar pacientes categorizados como de baixo risco com base nos escores CAC, muitos apresentavam volumes de LA aumentados. Isso destaca a importância de medir o tamanho do LA pra identificar aqueles que podem estar em risco de AF, mesmo com um escore CAC mais baixo.
Implicações Clínicas
A capacidade de medir de forma confiável o volume do LA usando uma ferramenta de IA durante CTs de rotina oferece benefícios significativos. Esse método fornece uma forma simples e não invasiva de avaliar a saúde do coração e identificar pacientes em risco de AF. Integrando essa tecnologia na prática padrão, os profissionais de saúde poderiam monitorar melhor os pacientes e, potencialmente, intervir mais cedo pra prevenir complicações, como AVCs.
Com a AF sendo uma condição comum e, às vezes, silenciosa, usar análises movidas por IA poderia melhorar a estratificação de risco e levar a melhores resultados para os pacientes.
Limitações do Estudo
Embora o estudo tenha apresentado resultados promissores, ele também teve algumas limitações. O escore de risco CHARGE-AF não pôde incluir certas questões de saúde, como falência cardíaca e infarto do miocárdio, devido à natureza assintomática dos participantes na linha de base. Além disso, as CTs originais foram feitas principalmente com tecnologias mais antigas, embora o treinamento da IA tenha sido feito com métodos mais recentes.
O uso de códigos ICD pra identificar AF também tem seus riscos, já que alguns casos podem não ter sido capturados com precisão. Isso pode significar que algumas ocorrências de AF foram perdidas na análise.
Conclusão
Resumindo, a ferramenta AI-CAC mostrou grande promessa em medir o volume do LA e prever AF de uma forma que é comparável aos métodos tradicionais de CMRI. Tanto a ferramenta de IA quanto o CMRI oferecem valores preditivos fortes na avaliação de riscos cardiovasculares. Incorporar essa tecnologia na prática clínica regular poderia ajudar a identificar indivíduos em alto risco de AF muito antes, melhorando, em última análise, o cuidado e os resultados para os pacientes. As descobertas incentivam mais pesquisas sobre a utilidade clínica dessa abordagem e destacam o potencial da IA em transformar as avaliações cardiovasculares.
Título: Coronary Artery Calcium Scans Powered by Artificial Intelligence Predicts Atrial Fibrillation Comparably to Cardiac Magnetic Resonance Imaging: The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA)
Resumo: BackgroundApplying artificial intelligence to coronary artery calcium computed tomography scan (AI-CAC) provides more actionable information beyond the Agatston coronary artery calcium (CAC) score. We have recently shown that AI-CAC automated left atrial (LA) volumetry enabled prediction of atrial fibrillation (AF) in as early as one year. In this study we evaluated the performance of AI-CAC automated LA volumetry versus LA volume measured by human experts using cardiac magnetic resonance imaging (CMRI) for predicting AF, and compared them with CHARGE-AF risk score, Agatston score, and NT-proBNP (BNP). MethodsWe used 15-year outcome data from 3552 asymptomatic individuals (52.2% women, ages 45-84 years) who underwent both CAC scans and CMRI in the baseline examination (2000-2002) of the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). AI-CAC took on average 21 seconds per scan. CMRI LA volume was previously measured by human experts. Data on BNP, CHARGE-AF risk score and the Agatston score were obtained from MESA. ResultsOver 15 years follow-up, 562 cases of AF accrued. The ROC AUC for AI-CAC versus CMRI and CHARGE-AF were not significantly different (AUC 0.807, 0.808, 0.800 respectively, p=0.60). The AUC for BNP (0.707) and Agatston score (0.694) were significantly lower than the rest (p
Autores: Morteza Naghavi, A. P. Reeves, K. C. Atlas, D. LI, H. Goodarzynejad, C. Zhang, T. L. Atlas, C. Henschke, M. J. Budoff, D. Yankelevitz
Última atualização: 2024-01-04 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.04.24300746
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.04.24300746.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
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