Destaque para a detecção precoce de três doenças cardíacas usando ECG-AI

Muitas vezes, o primeiro sinal de doença cardiovascular pode ser um evento grave, como um ataque cardíaco, acidente vascular cerebral ou paragem cardíaca. Agora, investigadores e médicos da Clínica Mayo estão a utilizar tecnologia de inteligência artificial (IA) para detectar problemas cardíacos mais cedo, aumentando as capacidades de um teste de diagnóstico que existe há mais de um século – o electrocardiograma (ECG).

A detecção precoce de doenças cardíacas pode fazer uma diferença significativa na qualidade de vida e na longevidade de um paciente, mas a falta de sintomas definidores aumenta a complexidade. O ECG habilitado para IA fornece uma maneira de detectar potencialmente doenças cardíacas mais cedo e rastrear a progressão da doença usando um teste que é relativamente barato, prontamente disponível e muitas vezes já faz parte do registro eletrônico de saúde do paciente.

A Mayo Clinic desenvolveu algoritmos de ECG-AI que são usados ​​atualmente em pesquisas para prever a probabilidade de um paciente ter problemas cardíacos como fibrilação atrial, amiloidose, estenose aórtica, baixa fração de ejeção, cardiomiopatia hipertrófica (CMH) e muito mais. A IA também pode prever a idade biológica de um paciente usando ECGs tradicionais de 12 derivações e de derivação única de smartwatches e dispositivos portáteis.

Uma aplicação de destaque é o uso de ECG-AI para detectar baixa fração de ejeção, comumente chamada de bomba cardíaca fraca. O algoritmo de 12 derivações para detectar esta condição é liberado para uso clínico pela Food and Drug Administration (FDA) e licenciado para Anumana. Um algoritmo de derivação única para dispositivos portáteis aplicado externamente ao tórax é licenciado para Eko Health para desenvolvimento comercial.

Diagnosticando uma bomba cardíaca fraca

Aproximadamente 3% dos americanos têm uma doença tratável chamada baixa fração de ejeção, em que o coração fica enfraquecido e bombeia menos sangue para o corpo. As causas e sintomas subjacentes são frequentemente tratáveis, mas as pessoas podem não estar conscientes da sua condição até que sintomas como falta de ar, fadiga e inchaço nas pernas comecem a piorar. Se não for tratada, a baixa fração de ejeção pode progredir para o agravamento da insuficiência cardíaca, afetando a qualidade de vida e potencialmente tornar-se grave o suficiente para exigir um transplante cardíaco ou levar à parada cardíaca.

Infelizmente, os sintomas de uma bomba cardíaca fraca podem ser confundidos com aqueles observados na gravidez normal. Na Clínica Mayo, na Flórida, Demilade Adedinsewo, MB, Ch.B., cardiologista, usa IA como ferramenta para detectar uma condição em mulheres chamada cardiomiopatia periparto, uma bomba cardíaca fraca que pode se desenvolver durante a gravidez ou logo após o parto. A fraqueza do músculo cardíaco pode ser prevista com IA a partir de um ECG tradicional de 12 derivações e de um estetoscópio digital habilitado para IA que captura ECG de derivação única e gravações de sons cardíacos.

“Nossa pesquisa com pacientes obstétricas na Nigéria sugere que a tecnologia portátil, como o estetoscópio digital habilitado para IA, tem o potencial de sinalizar o dobro de casos de cardiomiopatia periparto em comparação com os cuidados de rotina”, disse o Dr.

“Pode ser uma ferramenta poderosa para levar diagnósticos portáteis de cardiomiopatia a mais mulheres em populações urbanas e rurais carentes em todo o mundo. O acesso é uma consideração importante na abordagem das disparidades de saúde nos EUA, porque as mulheres negras têm um risco até dezesseis vezes maior de desenvolver cardiomiopatia periparto, em comparação com mulheres brancas”.

Acúmulo de amiloide no coração

A amiloidose é uma doença rara de proteínas mal dobradas que se desviam para formar depósitos de amiloide em órgãos, nervos e tecidos. Existem vários tipos diferentes, mas quando se acumula amiloide suficiente no coração, causa insuficiência cardíaca e sintomas como falta de ar, acumulação de líquidos e desmaios. Os pacientes também podem ter problemas de ritmo cardíaco e precisar de um marca-passo. O diagnóstico precoce é fundamental, porque embora a amiloidose não seja curável, é tratável com novas terapias médicas que podem reduzir drasticamente a quantidade de amiloide produzida e impedir a progressão da doença.

Usando ECG-AI, os médicos da Clínica Mayo podem potencialmente sinalizar pacientes que estão nos estágios iniciais de amiloidose cardíaca. A tecnologia é usada em pesquisas e possui designação de dispositivo inovador da FDA.

“Fizemos algumas pesquisas indicando que, se aplicarmos inteligência artificial apenas ao eletrocardiograma, podemos sugerir se o paciente tem o diagnóstico, muitas vezes antes mesmo de o médico suspeitar. diagnóstico precoce”, diz Martha Grogan, MD, cardiologista da Mayo Clinic em Rochester, Minnesota. “Agora, isso tem que ser colocado no contexto clínico. Não é apenas aquele ECG de IA, mas pode realmente nos ajudar a suspeitar de amiloidose”.

“É uma ferramenta muito poderosa porque é barata. Está disponível em quase todos os lugares. Nossa pesquisa mostrou que mesmo uma única derivação, que é algo que você poderia fazer em um relógio ou em um simples dispositivo móvel, pode nos dar essa previsão de amiloidose”, diz Dr. “Portanto, pode-se imaginar que, em populações carentes em todo o mundo, um simples ECG pode ajudar a determinar se um paciente tem amiloidose, especialmente nos grupos de alto risco”.

Cardiomiopatia hipertrófica

A cardiomiopatia hipertrófica é uma das doenças cardíacas genéticas mais comuns, afetando 1 em cada 200 a 500 pessoas. A CMH ocorre quando as paredes do coração ficam mais espessas com o tempo, o que pode interromper os sinais elétricos do coração, aumentando o risco de morte cardíaca súbita. Infelizmente, muitas vezes as pessoas não percebem nenhum sintoma até que a doença progrida. É como ter um intruso silencioso em seu coração.

A detecção precoce é crucial, mas desafiadora. A CMH nem sempre aparece em exames básicos, como o ECG de 12 derivações. A maioria dos pacientes não seria encaminhada para exames com mais recursos, como ecocardiograma ou ressonância magnética, a menos que houvesse suspeita de problema. Mas o ECG-AI pode detectar a MCH, reconhecendo padrões sutis que até mesmo os médicos especialistas podem não perceber.

“A aplicação deste algoritmo de IA a ECGs de rotina mostra-se promissora como um meio de tornar a detecção precoce da CMH mais prática, precisa e acessível como parte de um exame de saúde cardíaca”, disse Konstantinos Siontis, MD, eletrofisiologista cardíaco da Mayo Clinic em Rochester. “Atletas com CMH ainda não diagnosticada, que podem estar em maior risco de arritmias perigosas durante o exercício, poderiam se beneficiar da detecção precoce. E como a CMH geralmente ocorre em famílias, detectá-la precocemente em uma pessoa pode levar à identificação de outros membros da família em risco”.