Ученые разработали программу, выявляющую риск летального исхода у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями

Ученые создали программное обеспечение для медиков, которое на основе данных электрокардиограмм (ЭКГ) определяет вероятность летального исхода для больных сердечно-сосудистыми заболеваниями. В дальнейшем разработка позволит врачам прогнозировать, какие пациенты-сердечники в первую очередь нуждаются в особом внимании и усиленной терапии. Исследование провели сотрудники подведомственного Минобрнауки России Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН)

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — это общее название патологий сердца и кровеносных сосудов, среди которых заболевания сосудов головного мозга, ишемическая и ревматическая болезни сердца. Они обусловлены поражением магистральных артерий и являются основной причиной смерти людей во всем мире. Поэтому научные коллективы разных стран ведут разработки инструментов для точной диагностики и прогнозирования ССЗ.

«Мы разработали модель, которая по данным о нескольких ЭКГ пациента способна оценить вероятность того, погибнет или выживет, точность определения составляет 69 %. Этот результат показывает нам, что ЭКГ действительно может быть использована для оценки состояния пациента в подобной задаче. В перспективе планируется использовать интервалы RR и QT (интервалы сердцебиения на кардиограмме) для более тонкой оценки состояния пациента и прогнозирования тех, чье здоровье может значительно ухудшиться в будущем», — рассказывает руководитель лаборатории теоретических и междисциплинарных проблем информатики Максим Абрамов.

Интерфейс программы

Исследование проводится совместно с Всероссийским центром экстренной и радиационной медицины МЧС России. Медики заинтересовались состоянием пациентов, основной диагноз которых при попадании в центр — сердечно-сосудистые заболевания. В процессе лечения врачи заметили, что в какой-то момент состояние некоторых пациентов резко ухудшалось. Затем после терапии часть больных активно шла на поправку, а другая часть умирала. Сотрудники центра обратились к ученым СПб ФИЦ РАН с просьбой разработать математическую модель, которая могла бы объяснить данное распределение: от чего зависит смертность больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Интерфейс программы

Ученые СПб ФИЦ РАН решили начать с анализа наиболее важного, по мнению врачей, диагностического показателя — электрокардиограммы. Для этого исследователям была предоставлена база данных с обезличенной информацией о показателях ЭКГ от 158 пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

«Такой набор данных был достаточным для формулировки и тестирования гипотез. Мы применяли математические методы, искали статистическую значимость различных показателей пациентов. В этих задачах самая большая сложность состоит в том, чтобы собрать данные хорошего качества, чтобы сделать верные выводы. Работа по уточнению данных идет до сих пор», —пояснил Максим Абрамов.

На фото: руководитель лаборатории теоретических и междисциплинарных проблем информатики СПб ФИЦ РАН Максим Абрамов.

Сейчас ученые работают над повышением точности своей прогностической модели и тестированием ее на большем объеме данных. Для этого они планируют привлекать не только больший объем данных ЭКГ, но также ряд других показателей: вес, возраст, пол, результаты анализов и прочее. Исследователи надеются, что результаты позволят значительно снизить число смертей среди пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Кроме того, подобные модели могут быть разработаны для диагностики других тяжелых болезней.

Разработка программного обеспечения прошла при финансовой поддержке Минобрнауки России.