ЭКГ с усилением ИИ смогла обнаружить инфекцию COVID-19 в тесте с положительной прогностической ценностью – инфицированные люди – 37% и отрицательной прогностической ценностью – люди, не инфицированные – 91%. Когда были добавлены дополнительные нормальные контрольные субъекты, чтобы отразить 5% -ную распространенность COVID-19 – аналогично реальной популяции – отрицательная прогностическая ценность подскочила до 99.2%.
Результаты опубликованы в журнале Mayo Clinic Proceedings.
COVID-19 имеет инкубационный период от 10 до 14 дней, что длиннее по сравнению с другими распространенными вирусами. Многие люди не проявляют симптомов инфекции и могут, неосознанно, подвергнуть риску других.
Кроме того, время выполнения работ и клинические ресурсы, необходимые для текущих методов тестирования, значительны, и доступ может быть проблемой.
«Если провести перспективную проверку с использованием электродов для смартфонов, это упростит диагностику инфекции COVID, подчеркнув, что можно было бы сделать при международном сотрудничестве», – говорит Пол Фридман, M.D., заведующий отделением сердечно-сосудистой медицины клиники Мэйо в Рочестере.
Доктор. Фридман – старший автор исследования.
Осознание глобального кризиса в области здравоохранения объединило заинтересованные стороны со всего мира для разработки инструмента, который мог бы удовлетворить потребность в быстром, неинвазивном и экономически эффективном исключении наличия острой инфекции COVID-19.
Исследование, которое включало данные о расово разнообразном населении, было проведено глобальным консорциумом добровольцев, охватывающим четыре континента и 14 стран.
"Уроки этой глобальной рабочей группы показали, что возможно, и необходимость подтолкнула участников в промышленности и академических кругах к партнерству в решении сложных вопросов о том, как собирать и передавать данные из нескольких центров с их собственными системами ЭКГ, электронными медицинскими картами и другими данными. доступ к их собственным данным ", – говорит Сурадж Капа, М.D., кардиолог-электрофизиолог в клинике Мэйо. «Отношения и структуры обработки данных, усовершенствованные в результате этого сотрудничества, могут поддержать разработку и проверку новых алгоритмов в будущем."
Исследователи выбрали пациентов с данными ЭКГ примерно в то время, когда их диагноз COVID-19 был подтвержден генетическим тестом на вирус SARS-Co-V-2. Эти данные были сопоставлены с контролем с аналогичными данными ЭКГ пациентов, не инфицированных COVID-19.
Исследователи использовали более 26000 ЭКГ для обучения ИИ и почти 4000 других для проверки его показаний. Наконец, ИИ был протестирован на 7870 ранее не использовавшихся ЭКГ.
В каждом из этих наборов распространенность COVID-19 составляла около 33%.
Чтобы точно отразить реальную численность населения, было добавлено более 50000 дополнительных нормальных ЭКГ, чтобы достичь 5% -ного показателя распространенности COVID-19. Это повысило отрицательную прогностическую ценность ИИ с 91% до 99.2%.
Зачи Аттиа, Ph.D., инженер клиники Мэйо из отделения сердечно-сосудистой медицины объясняет, что распространенность является переменной при расчете положительных и отрицательных прогностических значений. В частности, по мере уменьшения распространенности отрицательная прогностическая ценность увеличивается. Доктор. Аттиа является соавтором исследования с доктором.
Капа.
«Точность – одно из самых больших препятствий при определении ценности любого теста на COVID-19», – говорит д-р. Аттия. «Нам нужно знать не только чувствительность и специфичность теста, но и распространенность заболевания.
Добавление дополнительных контрольных данных ЭКГ имело решающее значение для демонстрации того, как переменная распространенность заболевания – как мы уже сталкивались с регионами, в которых показатели заболеваемости сильно различаются на разных стадиях пандемии, – может повлиять на результаты теста."
«Это исследование демонстрирует наличие биологического сигнала на ЭКГ, соответствующего инфекции COVID-19, но оно включало многих больных. Хотя это обнадеживающий сигнал, мы должны в перспективе проверить его на бессимптомных людях, использующих электроды для смартфонов, чтобы подтвердить, что его можно практически использовать в борьбе с пандемией », – отмечает доктор. Фридман. "В настоящее время ведутся исследования, чтобы ответить на этот вопрос."
Об этом исследовании
Это исследование было разработано и задумано исследователями клиники Мэйо, и работа стала возможной отчасти благодаря благотворительному подарку от благотворительного фонда семьи Лерер., и добровольной поддержкой участвующих врачей и больниц по всему миру, которые внесли свой вклад в борьбу с пандемией COVID-19. Техническая поддержка была предоставлена GE Healthcare, Philips и Epiphany Healthcare для передачи данных ЭКГ.