Øyeskanning kan avsløre risiko for hjerteinfarkt eller hjerneslag

Et enkelt digitalt fotografi av baksiden av øyet kan forutsi en større kardiovaskulær hendelse – som hjerteinfarkt eller hjerneslag – som vil skje innen det neste tiåret med 70 % nøyaktighet, ifølge forskning støttet av British Heart Foundation og National Institute for Health and Care Research (NIHR).

Forskerne mener at rutinemessige netthinneskanninger også kan brukes til å spore en persons hjertehelse over tid, ettersom de også fant en sammenheng mellom endringen i risikoscore over tre år og sannsynligheten for en større kardiovaskulær hendelse.

Øyeskanningen analyseres ved hjelp av kunstig intelligens (KI), som gir en personlig risikoprognose på brøkdelen av et sekund.

De med høyest risiko kan bli henvist til en fastlege, som kan foreskrive blodtrykksmedisiner eller statiner for å senke kolesterolet. I fremtiden håper forskerne at alle som skal gjennomgå en øyeundersøkelse kan motta et varsel om hjertesykdommen sin på smarttelefonen sin.

Dr. Ify Mordi, forsker i British Heart Foundation ved University of Dundee og konsulentkardiolog, ledet studien, som er publisert i tidsskriftet Cardiovascular Diabetology.

Han sa:

«Det kan komme som en overraskelse, men øynene er vinduet til hjertet.
Hvis det er skade eller innsnevring av blodårene bakerst i øyet, er det stor sjanse for at dette også vil bli sett i karene dypere i kroppen som forsyner hjertet, noe som kan føre til hjerteinfarkt eller hjerneslag.
Dette er en rask skanning som rutinemessig utføres og tar mindre enn ett minutt. Det kan være en viktig del av en behandlingspakke, sammen med blodtrykks- og kolesterolmålinger, for å identifisere personer som kan ha nytte av behandling eller livsstilsendringer.»

Hvordan teknologien fungerer

Forskere ved University of Dundee har utviklet AI-teknologi for å analysere digitale netthinnefotografier som vanligvis er en del av rutinemessige øyetester.

Først ble AI-en trent til å oppdage varseltegn som innsnevring av blodårer, blokkeringer og lesjoner som kunne være tegn på forestående hjerteproblemer. Deretter ble en «svart boks»-tilnærming brukt, som tillot teknologien å bruke dyp maskinlæring til å se etter detaljer i bildene, fra størrelsen til plasseringen av blodårene.

Etter å ha trent på ~4200 bilder, ble den svarte boksen for kunstig intelligens testet for å se hvor godt den kunne forutsi hvem som ville få hjerteinfarkt eller hjerneslag, eller dø av hjerte- og karsykdommer, i løpet av det neste tiåret. Teamet fant ut at kunstig intelligens forutså 70 % av disse tilfellene da den ble testet på øyeskanninger fra mer enn 1200 personer.

Noen deltakere hadde også en ny skanning tre år etter den første. Da forskerne analyserte hvordan risikoscorene identifisert av AI-en endret seg mellom skanningene, fant de at den femtedelen av gruppen med den største økningen i score hadde 54 % høyere risiko for en større kardiovaskulær hendelse enn resten.

Denne økningen i risiko på 54 % skjedde hos personer hvis AI-score økte med bare 3 % over tre år – for eksempel hvis 10-årsrisikoen for en kardiovaskulær hendelse økte fra 20 % til 23 %.

Sammenligning med nåværende metoder

Teamet sammenlignet også AI-teknologien med risikoprediksjonen folk i dag får fra rutinemessige helsesjekker hos fastlegen sin – deres «kardiovaskulære risiko», som er den prosentvise sjansen for å få en større hjertehendelse i løpet av det neste tiåret basert på faktorer som alder, kjønn, blodtrykk, kolesterolnivå og røyking. Forskerne fant at AI-en og den tradisjonelle metoden identifiserte nesten samme andel personer med risiko for å få hjerteinfarkt, hjerneslag eller dø av hjerte- og karsykdommer.

Da klinisk risiko, netthinneskanning og en ekstra genetisk test ble kombinert, økte den prediktive nøyaktigheten til 73 %. Dette betyr at de til sammen potensielt kunne identifisere ytterligere tre personer av hver 100 som var i faresonen.

AI-en har blitt testet på personer med diabetes fordi de har rutinemessige netthinneskanninger på NHS for å sjekke for komplikasjoner som påvirker øyet. Men forskerne mener at analyse av blodårene i øyet for å vurdere kardiovaskulær risiko burde fungere for folk flest, ikke bare diabetikere.

Konklusjon

Studien var et samarbeid mellom kliniske forskere, inkludert Dr. Mordi og Dr. Alex Doney fra University of Dundee, og informatikerne som utviklet AI-en, ledet av professor Emanuele Trucco og Dr. Mohammad Sayed.

Professor Brian Williams, vitenskapelig og medisinsk sjef ved British Heart Foundation, sa:

«Jo mer nøyaktig vi kan forutsi en persons risiko for å få hjerteinfarkt eller hjerneslag, desto større er sjansen for å forhindre dem.
Banebrytende innovasjoner som bruk av netthinneskanning sammen med medisinsk screening kan spille en rolle i å forbedre risikoprediksjon, noe som er viktig for å nå British Heart Foundations mål om å forhindre 125 000 hjerteinfarkt og hjerneslag i Storbritannia innen 2035. Det
er imidlertid behov for mer forskning for å bekrefte påliteligheten til denne prediktive nøyaktigheten og for å avgjøre hvor realistisk det er å innlemme netthinneskanning i klinisk praksis.»