明尼苏达州罗切斯特——心血管疾病的首发症状往往是心肌梗死、中风或心脏骤停等重大事件。如今，梅奥诊所的研究人员和临床医生正利用人工智能（AI）技术更早发现心脏问题，提升这项已有百年历史的诊断工具——心电图（ECG）的检测能力。
早期发现心脏疾病对改善患者生活质量和延长寿命至关重要，但缺乏典型症状增加了诊断复杂性。人工智能增强型心电图提供了一种潜在途径：通过相对廉价、广泛可用且常已纳入患者电子健康档案的检测手段，实现心脏疾病的早期识别和进展追踪。
梅奥诊所开发的ECG-AI算法目前用于研究，可预测患者罹患心房颤动、淀粉样变、主动脉瓣狭窄、低射血分数、肥厚型心肌病（HCM）等心脏疾病的概率。该AI还能通过传统12导联心电图及智能手表、便携设备的单导联心电图预测患者的生理年龄。
其中一项突破性应用是利用ECG-AI检测低射血分数（俗称心泵功能减弱）。用于检测该疾病的12导联算法已获美国食品药品监督管理局（FDA）临床应用许可，并授权给Anumana公司。适用于手持设备的单导联算法已授权Eko Health公司进行商业化开发。
诊断心泵功能减弱
约3%的美国人患有可治疗的低射血分数疾病，即心脏泵血能力下降。其根本原因和症状通常可治疗，但患者可能直到呼吸急促、疲劳和腿部肿胀等症状加重时才意识到问题。若不及时治疗，低射血分数可能发展为进行性心力衰竭，影响生活质量，严重时需心脏移植或导致心脏骤停。
遗憾的是，心泵功能减弱的症状易与正常妊娠反应混淆。在梅奥诊所佛罗里达分院，心脏病专家德米拉德·阿德迪恩塞沃医学博士（Demilade Adedinsewo, M.B., Ch.B.）将AI作为工具检测妊娠期或产后女性的围产期心肌病。通过传统12导联心电图及能捕捉单导联心电图和心音记录的AI数字听诊器，AI可预测心肌收缩力减弱。
阿德迪恩塞沃博士表示：“我们在尼日利亚产科患者的研究表明，AI数字听诊器等便携技术识别围产期心肌病的病例数量可达常规诊疗的两倍。这可能成为向全球医疗资源匮乏的城乡女性提供便携式心肌病诊断的有力工具。考虑到美国黑人女性罹患围产期心肌病的风险比白人女性高16倍，可及性是解决健康差异的重要考量。”
心脏淀粉样变
淀粉样变是一种罕见疾病，错误折叠的蛋白质在器官、神经和组织中形成淀粉样沉积物。当心脏内淀粉样物质积累到一定程度，会导致心力衰竭及呼吸急促、液体潴留和晕厥等症状。患者还可能出现心律问题，需要起搏器。早期诊断至关重要——虽然淀粉样变无法治愈，但新型药物疗法可大幅减少淀粉样物质生成并阻止疾病进展。
梅奥诊所临床医生利用ECG-AI可潜在标记心脏淀粉样变早期患者。该技术目前用于研究，已获FDA突破性医疗器械认定。
梅奥诊所罗切斯特院区心脏病专家玛莎·格罗根医学博士（Martha Grogan, M.D.）表示：“研究表明，仅通过心电图应用人工智能，我们就能提示患者是否患病，往往早于临床医生的怀疑。我们认为这是实现早期诊断的途径。当然需结合临床背景，但AI心电图确实能帮助我们怀疑淀粉样变。”她补充道：“这是一项非常强大的工具，因其成本低廉且几乎无处不在。我们的研究显示，即使是智能手表或简易移动设备的单导联心电图，也能预测淀粉样变。因此在医疗资源匮乏地区，简易心电图或能帮助确定高危人群是否患有淀粉样变。”
肥厚型心肌病
肥厚型心肌病是最常见的遗传性心脏病之一，影响1/200至500人口。当心脏壁逐渐增厚时，会干扰心脏电信号，增加猝死风险。遗憾的是，疾病进展前患者常无症状，如同心脏内的“隐形入侵者”。
早期检测至关重要但颇具挑战。基础检测如12导联心电图未必能发现HCM，除非怀疑存在异常，否则多数患者不会接受超声心动图或MRI等更复杂的检查。但ECG-AI能识别专家医生可能忽略的细微模式，从而发现HCM。
梅奥诊所罗切斯特院区心脏电生理学家康斯坦丁诺斯·西翁蒂斯医学博士（Konstantinos Siontis, M.D.）表示：“将该AI算法应用于常规心电图，有望使HCM早期检测在心脏健康检查中更具实践性、准确性和可及性。运动时可能面临危险心律失常风险的未确诊HCM运动员，将受益于早期发现。由于HCM常有家族遗传性，早期发现一人可帮助识别其他高危家庭成员。”
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