传统心电图问世一个多世纪,主要用于记录心脏的电活动、判断心率与节律,却无法直接诊断结构性心脏病。要确认心衰或瓣膜病,患者通常得再做超声心动图,而这项检查在许多地区要排队数月。一组来自英国帝国理工学院的研究人员改写了这一流程:他们开发的“超人”级人工智能工具,能在不到两秒的时间里,从一份常规心电图中读出人眼看不见的异常信号,提示心衰与心脏瓣膜病的迹象。

两秒读出风险,准确率最高九成
这项成果于欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology)年会上公布,会议在慕尼黑举行,是全球规模最大的心脏领域学术会议。研究团队介绍,该工具基于数百万份心电图训练而成,能够提取心电波形中肉眼与常规算法都难以察觉的细微模式。
在一项覆盖美国约 6.7 万名患者的验证中,该工具对心衰的识别率最高达到 81%,对心脏瓣膜病的识别率最高达到 90%。全球每年约进行 10 亿次心电图检查,如果能在现有检查流程中“顺手”完成一轮高风险筛查,影响面将相当可观。
不替代超声,而是抢出时间
研究者的目标并非用人工智能取代超声心动图,而是把它变成一道高效的分诊关卡。工具本身不能作为确诊依据,但能对“极有可能存在异常”的人给出强烈提示,使其被优先安排超声复查,而不必在常规排队名单上苦等数月。
英国心脏基金会临床总监、顾问心脏病专家 Sonya Babu-Narayan 表示,心电图检查快到“眨眼之间”就能出结果令人振奋;这类技术虽不能发现每一位患者,却能帮助最需要的人尽早进入后续诊断通道,而心脏问题越早干预,生存与生活质量获益越大。
帝国理工学院心脏病学教授 Fu Siong Ng 指出,患者经医生转诊后,往往要等上数月才能做上心脏超声。该工具的价值,正在于把心衰与瓣膜病风险最高的人群提前筛选出来,让他们更快、更紧迫地进入检查序列。
从“超人”到手持设备
领导帝国理工学院该项分析工作的英国心脏基金会临床研究员 Ahmed El-Medany 将这套系统称为“超人级人工智能”。他提到,下一步的挑战是设计面向医护人员的手持式人工智能心电图仪,把能力从医院设备延伸到现场。
同一会议上,东京大学与东京科学大学的研究者还展示了另一项成果:通过对五秒面部视频进行人工智能分析,可快速识别未确诊的高血压与 2 型糖尿病——全球有数以百万计的人并不知道自己患有这些慢病。
距离临床落地仍有距离
需要说明的是,这套心电图人工智能工具目前尚未获得临床使用批准。研究者仍需在更多元的人群与医疗体系中完成验证。但从验证结果看,基于心电图的人工智能分析有望成为心内科的常规分诊步骤:早期识别心衰与瓣膜病,意味着更早开始治疗,从而减少住院与死亡。