乐于分享
好东西不私藏

AI从心电图中发现隐藏的心脏风险信号

AI从心电图中发现隐藏的心脏风险信号

美国每年约有30万人死于心脏性猝死。尽管植入式除颤器几十年来已能阻止许多致死性心律失常,但当前的主要问题不在于如何使用除颤器,而在于如何提前识别出真正需要它的人。

在一项发表于Nature杂志的最新研究中,加州大学伯克利分校副教授齐亚德·奥伯迈耶(Ziad Obermeyer)领导的团队训练了一个神经网络,仅凭一段10秒的心电图即可回答这个问题。随后,研究人员又训练了第二个神经网络,用于揭示第一个网络究竟在关注心电信号中的哪些特征。

这套双模型架构指向了AI在医学领域的一个更大雄心:让机器发现人类专家此前未曾意识到的新线索,然后由人类专家自行验证。

目前,心脏病专家主要依靠左心室射血分数(LVEF)来决定谁应该植入除颤器。但奥伯迈耶指出,这一标准远非完美:“许多心脏性猝死者要么从未做过超声检查,要么做过但结果正常。”与此同时,大多数基于该检测结果植入的除颤器最终从未被触发过。

为突破这一局限,研究团队开始寻找更好的风险标志物。心电图(ECG)测量心脏的电活动,价格低廉且在全球范围内几乎普及。然而,尽管对心电图波形进行了数十年的研究,心脏病专家从未发现过可用于预测心脏性猝死的可靠信号。

研究团队将来自瑞典的超过44万份心电图与死亡证明记录相关联,并在美国和台湾的患者数据上进行了验证。AI模型识别出一个高风险群体,其年心脏性猝死率约为7%,而当前标准筛查方法下的年猝死率仅为4.6%。更值得注意的是,AI标记的高风险人群中,超过86%无法通过现有常规筛查方法识别出来。该模型将约2.2%的患者归类为高风险。

研究还揭示了一个此前未知的心电图线索:aVL导联中一种微弱的“模糊化”信号(faint slurring),可能反映了心脏电信号传导的碎裂化。这种模式在标准解读中极易被忽略,这也恰恰解释了为何AI作为“第二层分析”能够带来额外的临床价值。

奥伯迈耶强调,这一发现尤其重要,因为心脏性猝死是少数几种已有预防性治疗手段的疾病之一——植入式除颤器。但他同时指出,真正的困难在于在患者发病之前确定谁应该接受该设备。他补充说,该模型应被用于“指导进一步的临床评估”,而非“直接触发治疗决策”。

当然,研究团队也提醒,该工具在常规应用于医院或诊所之前,仍需经过前瞻性验证。但这无疑为心脏性猝死的早期预警开辟了一条全新的路径——不是发明新的检测设备,而是用AI重新“阅读”已有百年历史的心电图,从中提取出人类肉眼从未发现的生命信号。

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10674-6

欢迎转发到朋友圈和微信群
 微信加群 
为促进前沿研究的传播和交流,我们组建了交流群,长按下方二维码,即可添加小编微信进群,由于申请人数较多,添加微信时请备注:学校/专业/姓名
在看,传递你的品味