Nature：新研究表明人工智能在评估超声心动图方面优于人类

心脏超声检查是全面心脏健康的主要测试。在一项迄今为止进行的最严格的临床试验中，来自美国西达赛奈医学中心和斯坦福大学的研究人员发现人工智能在评估心脏超声方面优于人类。相关研究结果于2023年4月5日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Blinded, randomized trial of sonographer versus AI cardiac function assessment”。

虽然以前的研究已说明了人工智能模型在读取医疗扫描数据方面的潜在力量，但是在这项新的研究中，这些作者表示这是第一项针对心脏健康的盲目、随机的临床试验。论文共同通讯作者、西达赛奈医学中心心脏病专家David Ouyang说，“围绕人工智能有很多兴奋点”，但严格的评估仍然至关重要。Ouyang补充说，这项成功的临床试验“确实加强了这样一个论点，即我们现在已经为黄金时段做好了准备”。

心脏超声检查，也被称为超声心动图（echocardiogram），是由超声技师对患者进行的，他们通常在将扫描结果交给心脏病专家之前对其进行初步评估。心脏超声检查是衡量心脏功能如何的主要方法。它被用来判断患者是否有心脏病发作，或者患者是否能够接受诸如植入除颤器之类的治疗。

这项新的研究让人工智能模型与超声技师对决，看谁能给出最准确的初步评估。双方都对所谓的左心室射血分数（left ventricular ejection fraction）进行了超声评估，而左心室射血分数衡量的是心脏在心跳期间向身体泵血的能力。

在这项研究中，近3500张超声心动图在超声技师和人工智能模型之间被随机分配。随后，双方的评估结果由心脏病专家评估，这些专家不知道哪些评估结果来自超声技师，哪些来自人工智能模型。

令人振奋

这项新的研究发现心脏病专家在超过27%的超声技师评估中做出了实质性的改变，而在近17%的人工智能模型的评估做出了实质性的改变。Ouyang说，“人工智能更快、更精确，而且与心脏病专家没有区别。”他补充说，美国和世界各地都存在着超声技师的“巨大短缺”，而这将为他们节省宝贵的时间。

人工智能与超声技师的比较对心脏病专家评估的指导，以及最终与以前心脏病专家评估之间的差异。图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05947-3。

这种名为EchoNet-Dynamic的人工智能模型在近14.5万张超声心动图上进行了训练，并使用所谓的深度学习来处理大量的数据。Ouyang说，他们目前正在申请该方法获得美国食品药品管理局（FDA）的批准，并希望很快在欧盟和其他地方也这样做。

没有参与这项研究的美国梅奥诊所心脏病专家Patricia Pellikka表示，这项新的研究“令人激动”，人工智能工具的采纳将提高工作效率和标准化。不过，法国心脏病专家Florian Zores表示，这项研究进行得很好，但这项技术在法国并不那么有用，因为法国的心脏病专家会对超声心动图进行初步评估。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Bryan He et al. Blinded, randomized trial of sonographer versus AI cardiac function assessment. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05947-3.