JVIM: ИИ находит шумы в собачьем сердце с точностью 90%

Алгоритм, изначально разработанный для людей, адаптировали и научили автоматически находить шумы в сердце у собак по аудиозаписям с цифровых стетоскопов исследователи из Кембриджского университета. Точность алгоритма составила 90%, что сравнимо с результатами кардиологов.

Шум в сердце — признак заболевания митрального клапана, самого распространенного сердечного заболевания у взрослых собак. Эта проблема встречается примерно у каждой тридцатой собаки, но особенно часто у пожилых собак и представителей мелких пород.

Поскольку заболевания сердца у собак распространены, важно их вовремя обнаружить. Своевременное лечение может продлить жизнь питомца. Новая технология от кембриджских ученых способна помочь ветеринарам в первичном обследовании и улучшить качество жизни собак.

Болезни сердца у собак — еще более серьезная проблема, чем у людей, — говорит первый автор исследования доктор Эндрю Макдональд.

Собакам сложнее сообщить о своем состоянии, поэтому ветеринары должны выявлять сердечные заболевания на ранних стадиях.

Профессор Анураг Агарвал, возглавивший исследование, является специалистом в области акустики и биоинженерии. Он пояснил:

Нам неизвестно о существовании баз данных по звукам сердца у собак, поэтому мы начали с базы данных по звукам человеческого сердца. Сердца млекопитающих похожи, и проблемы с ними обычно проявляются схожим образом.

Исследователи создали алгоритм машинного обучения на основе базы данных сердечных шумов около 1000 пациентов-людей. С его помощью можно определить, обнаружил ли кардиолог сердечный шум. Затем этот алгоритм адаптировали для изучения сердечных шумов у собак.

Ученые собрали данные почти 800 собак, прошедших плановое обследование сердца в четырех ветеринарных центрах Великобритании. Кардиолог проводил осмотр и сканирование сердца (эхокардиограмму) каждой собаки, а сердечные шумы записывались с помощью электронного стетоскопа. Это крупнейший набор данных звуков сердца собак.

Исследование митрального клапана у собак охватывает животных всех возрастов и размеров, а не только маленьких. Это нужно для улучшения алгоритма диагностики.

Чем больше данных мы соберем, тем полезнее будет алгоритм как для ветеринаров, так и для владельцев собак, — говорит профессор Хосе Ново Матос, специалист по кардиологии мелких животных.

Алгоритм улучшен для анализа аудиозаписей сердца и определения тяжести заболевания.

Чтобы определить, насколько сильно проявляется сердечный шум и нужно ли лечить болезнь сердца, требуется большой опыт, направление к ветеринару-кардиологу и дорогостоящее специализированное сканирование сердца, — говорит Ново Матос.

Мы хотим, чтобы врачи общей практики могли выявлять заболевания сердца и оценивать их тяжесть, помогая владельцам принимать правильные решения для своих собак.

Анализ показал, что алгоритм совпадает с оценкой кардиолога более чем в половине случаев, а в 90% случаев оценка кардиолога не превышает одного балла. Это многообещающий результат, так как обычно разные ветеринары по-разному оценивают шумы в сердце.

Мы автоматизировали процесс оценки шумов в сердце, — говорит Макдональд.

Этот алгоритм будет полезен как ветеринарам и медсестрам без опыта работы со стетоскопом, так и опытным специалистам.

У людей с заболеванием клапанов лечение проводится только хирургически, а собакам могут помочь эффективные лекарства. «Важно понимать, когда нужно принимать препараты, чтобы обеспечить собаке хорошее качество жизни», — отмечает Агарвал. — Мы хотим дать больше возможностей ветеринарам для принятия таких решений».

Ново Матос считает, что искусственный интеллект не угрожает рабочим местам, а помогает специалистам развиваться. По его мнению, с помощью новых технологий ветеринары смогут быстро выявлять собак, которым требуется лечение.

Мы не можем обследовать всех собак в стране, так как у нас нет на это времени и специалистов. Но новые технологии могут помочь нам в этом, — говорит Ново Матос.

О результатах исследования сообщается в журнале Journal of Veterinary Internal Medicine.

29.10.2024