一项新的研究表明,人工智能可以准确检测犬类的心脏杂音。研究人员报告称,该人工智能程序在检测犬类心脏杂音方面的准确率为90%,与心脏病专家的准确性相当。在超过一半的测试案例中,人工智能完全同意心脏病专家对杂音严重性的评估。
这些心脏杂音是心瓣膜疾病的关键指标,而心瓣膜疾病是成年犬最常见的心脏病。研究人员在背景资料中提到,每30只由兽医接诊的犬中就有1只有心脏杂音,这种情况在小型犬和老年犬中更为常见。早期检测至关重要,因为及时用药可以延长它们的生命。
“人类的心脏病是一个巨大的健康问题,但在犬类中,这个问题更加严重,”首席研究员安德鲁·麦克唐纳(Andrew McDonald)说,他是剑桥大学工程系听诊器声学的研究员。“大多数小型犬种在年老时都会患有心脏病,但显然狗不能像人类那样进行沟通,因此需要初级保健兽医尽早检测到心脏病,以便进行治疗。”
为了这项研究,研究人员从大约1000名患者那里收集了一个使用数字听诊器记录的心脏声音数据库。他们开发了一个人工智能程序来检查心脏杂音,然后对其进行了调整,使其可以在犬类上使用。“据我们所知,目前没有现有的犬类心脏声音数据库,这就是我们从人类心脏声音数据库开始的原因,”研究员阿努拉格·阿加瓦尔(Anurag Agarwal)说,他是剑桥大学声学和生物医学技术教授。“哺乳动物的心脏非常相似,当出现问题时,它们往往会以相似的方式出现问题。”
随后,研究团队在英国四家兽医诊所接受常规心脏检查的近800只犬身上测试了这一人工智能程序。“二尖瓣疾病主要影响小型犬,但为了测试和改进我们的算法,我们希望从各种体型、大小和年龄的犬类中获取数据,”研究员何塞·诺沃·马托斯(Jose Novo Matos)博士解释道,他是剑桥大学兽医学院小动物心脏病学的教学教授。“我们拥有的训练数据越多,我们的算法就越有用,既对兽医也有对犬主人有用。”
研究人员对人工智能进行了微调,使其能够基于数字录音检测和分级心脏杂音,区分由轻度心脏病引起的心脏杂音和由晚期心脏病引起的心脏杂音。研究人员报告称,在超过一半的测试案例中,人工智能与心脏病专家的评估一致。大约90%的时间内,人工智能的判断与心脏病专家的判断相差不超过一个等级。
这项新研究周一发表在《兽医内科杂志》上。“心脏杂音的级别是确定下一步行动和治疗的重要区分因素,我们已经自动化了这个过程,”麦克唐纳在剑桥大学的一份新闻稿中说。“对于那些听诊器技能不那么熟练的兽医和护士,甚至那些非常熟练的兽医和护士,我们认为这种算法将是一个非常有价值的工具。”
研究人员指出,有药物可以帮助患有心瓣膜疾病的犬类,而在人类中,唯一的治疗方法是手术。“知道何时给药非常重要,以尽可能长时间地给予犬类最好的生活质量,”阿加瓦尔说。“我们希望赋予兽医权力,帮助他们做出这些决定。”
“许多人谈论人工智能是对工作的威胁,但对我来说,我将其视为一种工具,可以让我成为一名更好的心脏病专家,”诺沃·马托斯说。“我们不能对这个国家的每一只犬进行心脏扫描——我们根本没有足够的时间或专家来筛查每一只有杂音的犬。但这样的工具可以帮助兽医和主人,以便我们能够快速识别最需要治疗的犬。”
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