德国研究人员开发的基于机器学习的人工智能(AI)程序能够快速且轻松地排除因胸痛到急诊科就诊的患者的心脏病发作。在一项回顾性研究中,该程序名为ARTEMIS,其表现显著优于传统诊断标准,研究结果已发表在《柳叶刀数字健康》杂志上。
据德国法兰克福约翰·沃尔夫冈·歌德大学心血管学副教授安德烈亚斯·泽伊赫博士介绍,该AI程序有望在经常人满为患的急诊科发挥重要作用。“研究结果显示,使用ARTEMIS可以比使用欧洲心脏病学会(ESC)或美国心脏病学会(ACC)的标准多一倍地放心让患者回家。”他在接受《梅斯科普德国版》采访时说道。
许多“假警报”
胸痛是心脏病发作的主要症状之一,也是各国医院急诊科最常见的就诊原因之一。但只有5%-25%的这些患者确实患有急性心脏病发作,需要立即治疗。其他可能的诊断包括脊柱问题或肌肉紧张、胃灼热、胃疝或肺栓塞。
ESC和ACC指南建议测量高敏感性心脏肌钙蛋白-T(hs-cTn)以排除急性冠状动脉事件。“临床决策路径并未系统地考虑已知会影响hs-cTn浓度和心肌梗死前测概率的重要临床变量,如年龄、性别、症状出现时间、心电图发现和心血管危险因素。”该研究的主要作者、汉堡-埃彭多夫大学医学中心心脏和血管中心心内科的贝图尔·托普拉克博士及其同事写道。
相关风险因素
“然而,ARTEMIS程序在评估中包含了大量临床风险因素。”泽伊赫表示,“无需额外进行测量。”
ARTEMIS已经在多个德国队列中得到验证,托普拉克及其同事将该程序应用于来自美国和澳大利亚的两个回顾性患者队列。在2560名因疑似心脏病发作到急诊科就诊的患者中,最终有166人(6.5%)被确诊为急性心脏病发作。
即时护理
ARTEMIS程序也使用肌钙蛋白值。“这里的一大优势是所有可用的肌钙蛋白测量方法都可以集成。”泽伊赫表示。因此,无需24小时待命的实验室;可以使用即时护理快速测试。指南推荐的实验室肌钙蛋白测试需要长达60分钟。
“作为临床实践中的决策辅助工具,结合ARTEMIS和肌钙蛋白快速测试可以在临床前、门诊或地理隔离的护理区域安全快速地对疑似心脏病发作的患者进行分类。”该研究的资深作者、汉堡-埃彭多夫大学医学中心心脏和血管中心的医学主任斯特凡·布兰肯贝格博士表示。
ESC和ACC
结合肌钙蛋白快速测试和ARTEMIS程序,研究人员在35.1%的患者中排除了心脏病发作,具有高达99.96%的阴性预测值和99.68%的灵敏度。对于1型心肌梗死,这两个值均为100%。仅0.05%的急性心脏病发作和0.07%的30天内心脏病发作被漏诊。
ARTEMIS的排除率远高于传统诊断标准。作为对比,托普拉克及其团队还应用了两大心脏病学会的临界值来分析患者队列。使用ESC标准,排除心脏病发作的患者比例为15.2%,而使用ACC标准的比例为13.8%。
即使在806名在症状出现后3小时内到急诊科就诊的患者中,ARTEMIS程序也能够在153例(19%)病例中安全排除心脏病发作。“相比之下,ESC和ACC指南不允许基于单次肌钙蛋白测量直接排除这些患者的急性心脏病发作。”研究作者写道。在“早期就诊者”组中,传统上需要在1或2小时后进行第二次肌钙蛋白测量。
需要前瞻性验证
“最终,结合快速测试使用ARTEMIS有助于缓解医院急诊科的压力。”布兰肯贝格表示。然而,作者指出,ARTEMIS尚未在临床实践中进行前瞻性测试。
“为了在不同环境中充分利用其用途潜力,包括住院、门诊和临床前护理,需要进行随机对照临床试验,评估ARTEMIS算法作为医疗决策支持设备的实施情况。”他们写道。目前,ARTEMIS程序正在申请医疗器械认证。
该故事由《梅斯科普德国版》使用多种编辑工具(包括AI)翻译而成,内容在发布前由人类编辑进行了审查。
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