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IA em Exames de CAC: Uma Nova Maneira de Prever Insuficiência Cardíaca

Usar IA em exames de CAC pode melhorar a detecção precoce de insuficiência cardíaca.

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Índice

A pontuação de cálcio nas artérias coronárias (CAC) ajuda a descobrir o risco de doenças cardíacas em pessoas sem sintomas. Embora consiga prever alguns problemas cardíacos, não é muito eficiente em prever insuficiência cardíaca (IC). A IC é um grande problema na saúde, já que muita gente acaba indo parar no hospital por causa disso, e a situação só tá piorando. Nos Estados Unidos, cerca de 2% do orçamento total de saúde é gasto com IC, e boa parte desse gasto vem de diagnósticos tardios, que levam a internações.

Identificar pacientes em alto risco cedo pode evitar que a situação piore. Quem tá em alto risco geralmente mostra sinais como disfunção do ventrículo esquerdo, paredes do coração engrossadas ou câmaras cardíacas aumentadas. Esses problemas podem ser detectados por diferentes métodos de imagem, incluindo ecocardiogramas e tomografias. Outra forma de ajudar a identificar esses riscos é medindo os níveis de peptídeo natriurético tipo B (BNP). O BNP é uma proteína que indica estresse cardíaco, e seus níveis podem ajudar a encontrar pacientes que podem desenvolver insuficiência cardíaca no futuro. Infelizmente, as diretrizes atuais não incluem triagens regulares para essas condições por conta dos custos e dificuldades na implementação.

Importância das Exames de CAC

Os exames de CAC oferecem mais informações do que apenas a pontuação de cálcio. Avanços recentes em inteligência artificial (IA) permitem uma análise melhor das imagens desses exames. Por exemplo, pesquisadores descobriram que usar IA para medir o átrio esquerdo nos exames de CAC pode ajudar a prever se alguém vai desenvolver fibrilação atrial em um ano. Essa descoberta fez parte de um estudo maior com milhares de pessoas sem doenças cardíacas conhecidas.

Nesse estudo, os pesquisadores queriam ver se a IA também poderia prever a insuficiência cardíaca futura analisando o tamanho das câmaras cardíacas nos exames de CAC. Eles compararam os resultados da análise de IA com métodos tradicionais que usam fatores de risco conhecidos como idade, gênero e resultados de exames de sangue.

Visão Geral do Estudo

O Estudo Multiétnico de Aterosclerose (MESA) começou em 2000 com o objetivo de estudar doenças cardíacas em um grupo diversificado de pessoas que inicialmente não mostravam sinais de doenças cardiovasculares. O estudo incluiu mais de 6.800 homens e mulheres com idades entre 45 e 84 anos de seis comunidades nos EUA.

Para essa análise, os participantes tiveram que concordar em permitir que os pesquisadores usassem seus dados. Alguns tiveram que ser removidos do estudo por falta de informações. Ao longo do estudo, os participantes foram questionados sobre novos diagnósticos relacionados ao coração. Os médicos classificaram os casos de insuficiência cardíaca com base em sintomas específicos e tratamentos médicos. O objetivo era ver quão bem a IA poderia prever quem desenvolveria insuficiência cardíaca.

IA na Medição das Câmaras Cardíacas

A ferramenta de IA usada nesse estudo se chama AutoChamber. Ela processa imagens dos exames de CAC para medir o tamanho de diferentes câmaras do coração e outras estruturas relacionadas. Essa ferramenta foi treinada com dados de exames de tomografia anteriores, resultando em medições mais precisas ao longo do tempo.

Os pesquisadores analisaram os resultados de mais de 6.000 casos, excluindo aqueles com informações incompletas. Essa abordagem cuidadosa resultou em dados significativos para ajudar a prever o risco de insuficiência cardíaca.

Descobertas Chave

O estudo mostrou que a análise de IA do tamanho das câmaras cardíacas forneceu insights valiosos para prever a futura insuficiência cardíaca. Ao comparar os resultados usando IA com modelos tradicionais que incluíam vários fatores de risco, os pesquisadores descobriram que a IA poderia identificar de forma confiável quem estava em risco.

Na análise, com o passar do tempo, a capacidade da IA de prever a insuficiência cardíaca melhorou em comparação com os métodos tradicionais. Por exemplo, nos acompanhamentos de 5, 10 e 15 anos, os resultados da IA foram melhores do que aqueles baseados apenas nos níveis de NT-proBNP.

O método de IA superou consistentemente as pontuações tradicionais de CAC ao prever a futura insuficiência cardíaca. Os cálculos de NRI (Melhoria na Reclassificação Líquida) mostraram aumentos significativos quando os insights de IA foram adicionados aos métodos tradicionais, reforçando o valor da IA na identificação de pacientes em risco.

Implicações das Descobertas

A capacidade da IA de analisar exames de CAC sem contraste e fornecer resultados em tempo real pode mudar a forma como os profissionais de saúde abordam a saúde do coração. As técnicas de imagem atuais geralmente exigem agentes de contraste ou procedimentos adicionais. Implementar a IA nos exames de CAC existentes poderia permitir triagens em massa de muitos pacientes sem exigir recursos extras.

Por exemplo, milhões de tomografias de tórax são feitas todo ano nos EUA. Usando IA para medir os tamanhos do coração e detectar riscos, os médicos poderiam receber alertas sobre pacientes de alto risco, possibilitando intervenções rápidas.

Limitações do Estudo

Apesar dos resultados promissores, há algumas limitações a considerar. Os exames originais do estudo MESA foram produzidos principalmente com tecnologia mais antiga que não é amplamente usada hoje. No entanto, a ferramenta de IA foi desenvolvida com tecnologias de imagem mais novas, sugerindo que suas descobertas ainda podem ser relevantes.

Conclusão

O uso da volumetria das câmaras cardíacas com IA na análise dos exames de CAC mostra grande potencial para prever insuficiência cardíaca futura em uma população diversificada e assintomática. Essa abordagem melhorou a previsão de insuficiência cardíaca em comparação com métodos tradicionais e tem potencial para detecções precoces que poderiam ajudar significativamente no cuidado dos pacientes.

Se a IA puder ser integrada nas análises rotineiras dos exames de CAC, pode ajudar a encontrar e tratar muitos indivíduos em alto risco que atualmente são negligenciados. Esse avanço tecnológico oferece esperança por melhores resultados na saúde do coração e a redução de gastos com a saúde relacionados a diagnósticos tardios de insuficiência cardíaca.

Com mais pesquisa e desenvolvimento, a IA pode se tornar uma parte crucial dos cuidados preventivos para o coração, salvando vidas e melhorando a saúde cardiovascular geral nas comunidades.

Fonte original

Título: AI-powered Coronary Artery Calcium Scans (AI-CAC) Enables Prediction of Heart Failure and Outperforms NT-proBNP: The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis

Resumo: IntroductionCoronary artery calcium (CAC) scans contain useful information beyond the Agatston CAC score that is not currently reported. We recently reported that artificial intelligence (AI)-enabled cardiac chambers volumetry in CAC scans (AI-CAC) predicted incident atrial fibrillation in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA). In this study, we investigated the performance of AI-CAC for prediction of incident heart failure (HF) and compared it with 10 known clinical risk factors, NT-proBNP, and the Agatston CAC score. MethodsWe applied AI-CAC to 5750 CAC scans of asymptomatic individuals (ages 45-84, 52% women, White 40%, Black 26%, Hispanic 22% Chinese 12%) free of known cardiovascular disease at the MESA baseline examination (2000-2002). We then used the 15-year outcomes data and compared the C-statistic of AI-CAC with NT-proBNP and the Agatston score for predicting incident HF versus 10 known clinical risk factors (age, gender, body surface area, diabetes, current smoking, hypertension medication, systolic and diastolic blood pressure, LDL, HDL, total cholesterol, and hs-CRP). ResultsOver 15 years of follow-up, 256 HF events accrued. The ROC area under the curve for predicting HF with AI-CAC (0.826) was significantly higher than NT-proBNP (0.742) and Agatston score (0.712) (p

Autores: Morteza Naghavi, A. P. Reeves, M. J. Budoff, D. Li, K. Atlas, C. Zhang, T. Atlas, C. Henschke, C. Defilippi, D. Levy, D. Yankelevitz

Última atualização: 2024-01-04 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.04.23300650

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.04.23300650.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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