प्राचीन ग्रीक दार्शनिक और पॉलीमैथ अरस्तू ने एक बार निष्कर्ष निकाला था कि मानव हृदय त्रि-कक्षीय है और यह पूरे शरीर में सबसे महत्वपूर्ण अंग था, गति, सनसनी और विचार को नियंत्रित करता है।
आज, हम जानते हैं कि मानव हृदय में वास्तव में चार कक्ष हैं और मस्तिष्क काफी हद तक गति, सनसनी और विचार को नियंत्रित करता है। लेकिन अरस्तू यह देखने में सही था कि हृदय एक महत्वपूर्ण अंग है, अन्य महत्वपूर्ण अंगों तक पहुंचने के लिए शरीर के बाकी हिस्सों को रक्त पंप करता है। जब दिल की विफलता की तरह जीवन-धमकाने वाली स्थिति, दिल को धीरे-धीरे पर्याप्त रक्त और पोषक तत्वों के साथ अन्य अंगों की आपूर्ति करने की क्षमता खो देता है जो उन्हें कार्य करने में सक्षम बनाता है।
MIT और हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक ओपन-एक्सेस पेपर प्रकाशित किया प्रकृति संचार चिकित्साएक गैर -गहन गहन शिक्षण दृष्टिकोण का परिचय देना जो इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) संकेतों का विश्लेषण करता है ताकि दिल की विफलता को विकसित करने के रोगी के जोखिम का सटीक भविष्यवाणी की जा सके। एक नैदानिक परीक्षण में, मॉडल ने सटीकता के साथ स्वर्ण-मानक लेकिन अधिक-आक्रामक प्रक्रियाओं की तुलना में सटीकता के साथ परिणाम दिखाए, जिससे दिल की विफलता के जोखिम की उम्मीद थी। इस स्थिति ने हाल ही में मृत्यु दर में तेज वृद्धि देखी है, विशेष रूप से युवा वयस्कों के बीच, मोटापे और मधुमेह के बढ़ते प्रसार के कारण होने की संभावना है।
“यह पेपर उन चीजों की एक परिणति है, जिनके बारे में मैंने कई वर्षों से अन्य स्थानों के बारे में बात की है,” पेपर के वरिष्ठ लेखक कोलिन स्टुल्ट्ज़, हेल्थ साइंसेज एंड टेक्नोलॉजी में हार्वर्ड-एमआईटी कार्यक्रम के निदेशक और स्वास्थ्य (जमील क्लिनिक) में मशीन लर्निंग के लिए एमआईटी अब्दुल लतीफ जमील क्लिनिक के संबद्ध और संबद्ध हैं। “इस काम का लक्ष्य उन लोगों की पहचान करना है जो लक्षणों से पहले ही बीमार होने लगे हैं ताकि आप अस्पताल में भर्ती होने से रोकने के लिए पर्याप्त हस्तक्षेप कर सकें।”
दिल के चार कक्षों में से, दो अटरिया हैं और दो वेंट्रिकल हैं – हृदय के दाहिने हिस्से में एक एट्रियम और एक वेंट्रिकल है, और इसके विपरीत। एक स्वस्थ मानव हृदय में, ये कक्ष एक लयबद्ध समकालिकता में काम करते हैं: ऑक्सीजन-गरीब रक्त सही एट्रियम के माध्यम से हृदय में बहता है। सही एट्रियम अनुबंध और उत्पन्न दबाव रक्त को दाहिने वेंट्रिकल में धकेलता है जहां रक्त को फिर से फेफड़ों में पंप किया जाता है ताकि ऑक्सीजन किया जा सके। फेफड़ों से ऑक्सीजन युक्त रक्त तब बाएं आलिंद में नालियों को नाल देता है, जो अनुबंध करता है, जो रक्त को बाएं वेंट्रिकल में पंप करता है। एक और संकुचन निम्नानुसार है, और रक्त को महाधमनी के माध्यम से बाएं वेंट्रिकल से बाहर निकाल दिया जाता है, जो शरीर के बाकी हिस्सों में बाहर निकलता है।
“जब बाएं आलिंद दबाव ऊंचा हो जाता है, तो फेफड़ों से बाएं आलिंद में रक्त निकलता है क्योंकि यह एक उच्च दबाव प्रणाली है,” स्टुल्ट्ज़ बताते हैं। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर साइंस के प्रोफेसर होने के अलावा, स्टुल्ट्ज मास जनरल हॉस्पिटल (MGH) में एक अभ्यास कार्डियोलॉजिस्ट भी है। “बाएं आलिंद में दबाव जितना अधिक होता है, आप जितने अधिक फुफ्फुसीय लक्षण विकसित करते हैं – सांस की तकलीफ और आगे।
बाएं आलिंद दबाव को मापने के लिए वर्तमान सोने का मानक दाएं हृदय कैथीटेराइजेशन (आरएचसी) है, एक आक्रामक प्रक्रिया जिसमें एक पतली ट्यूब (कैथेटर) की आवश्यकता होती है, जो एक दबाव ट्रांसमीटर से जुड़ी होती है, जिसे दाहिने हृदय और फुफ्फुसीय धमनियों में डाला जाता है। रोगी के वजन, रक्तचाप और हृदय गति की जांच करके, आरएचसी का सहारा लेने से पहले चिकित्सक अक्सर जोखिम का आकलन करना पसंद करते हैं।
लेकिन स्टुल्ट्ज के विचार में, ये उपाय मोटे हैं, जैसा कि इस तथ्य से स्पष्ट है कि एक-से-दिल की विफलता के रोगियों को 30 दिनों के भीतर अस्पताल में पढ़ा जाता है। “हम जो चाह रहे हैं वह कुछ ऐसा है जो आपको एक आक्रामक डिवाइस की तरह जानकारी देता है, एक साधारण वजन पैमाने के अलावा,” स्टुल्ट्ज़ कहते हैं।
एक मरीज की हृदय की स्थिति पर अधिक व्यापक जानकारी एकत्र करने के लिए, चिकित्सक आमतौर पर 12-लीड ईसीजी का उपयोग करते हैं, जिसमें 10 चिपकने वाले पैच रोगी पर फंस जाते हैं और एक मशीन के साथ जुड़े होते हैं जो हृदय के 12 अलग-अलग कोणों से जानकारी पैदा करता है। हालांकि, 12-लीड ईसीजी मशीनें केवल नैदानिक सेटिंग्स में सुलभ हैं और वे आमतौर पर दिल की विफलता के जोखिम का आकलन करने के लिए भी उपयोग नहीं किए जाते हैं।
इसके बजाय, स्टुल्ट्ज़ और अन्य शोधकर्ताओं ने जो प्रस्ताव दिया है, वह एक कार्डियक हेमोडायनामिक एआई मॉनिटरिंग सिस्टम (CHAIS) है, जो एक ही लीड से ईसीजी डेटा का विश्लेषण करने में सक्षम एक गहरा तंत्रिका नेटवर्क है-दूसरे शब्दों में, रोगी को केवल एक ही चिपकने वाला, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पैच की आवश्यकता होती है जो वे अस्पताल के बाहर पहन सकते हैं, एक मशीन के लिए अप्रकाशित।
वर्तमान सोने के मानक, आरएचसी के साथ चाइस की तुलना करने के लिए, शोधकर्ताओं ने उन रोगियों का चयन किया जो पहले से ही एक कैथीटेराइजेशन के लिए निर्धारित थे और उन्हें प्रक्रिया से 24 से 48 घंटे पहले पैच पहनने के लिए कहा था, हालांकि रोगियों को कैथीटेराइजेशन होने से पहले पैच को हटाने के लिए कहा गया था। “जब आप एक घंटे-डेढ़ (प्रक्रिया से पहले) के भीतर पहुंचते हैं, तो यह 0.875 है, इसलिए यह बहुत, बहुत अच्छा है,” स्टुल्ट्ज़ बताते हैं। “जिससे डिवाइस से एक उपाय समतुल्य है और आपको वही जानकारी देता है जैसे कि आप अगले घंटे में कैथेड थे।”
“प्रत्येक कार्डियोलॉजिस्ट कार्डियक फ़ंक्शन को चिह्नित करने और हृदय की विफलता वाले रोगियों के लिए उपचार रणनीतियों का अनुकूलन करने में बाएं आलिंद दबाव माप के मूल्य को समझता है,” आरोन एगुइरे एसएम ’03, पीएचडी ’08, एमजीएच में एक कार्डियोलॉजिस्ट और महत्वपूर्ण देखभाल चिकित्सक कहते हैं। “यह काम महत्वपूर्ण है क्योंकि यह व्यापक रूप से उपलब्ध कार्डियक मॉनिटर का उपयोग करके इस आवश्यक नैदानिक पैरामीटर का अनुमान लगाने के लिए एक गैर -दृष्टिकोण प्रदान करता है।”
AGUIRRE, जिन्होंने MIT में मेडिकल इंजीनियरिंग और मेडिकल भौतिकी में पीएचडी पूरी की, को उम्मीद है कि आगे नैदानिक सत्यापन के साथ, चईस दो प्रमुख क्षेत्रों में उपयोगी होगा: सबसे पहले, यह उन रोगियों का चयन करने में सहायता करेगा जो आरएचसी के माध्यम से अधिक आक्रामक कार्डियक परीक्षण से सबसे अधिक लाभान्वित होंगे; और दूसरा, प्रौद्योगिकी हृदय रोग के रोगियों में बाएं आलिंद दबाव की सीरियल मॉनिटरिंग और ट्रैकिंग को सक्षम कर सकती है। एगुइरे कहते हैं, “एक गैर -अचूक और मात्रात्मक विधि घर या अस्पताल में रोगियों में उपचार रणनीतियों को अनुकूलित करने में मदद कर सकती है।” “मैं यह देखने के लिए उत्साहित हूं कि एमआईटी टीम इसे आगे कहां ले जाती है।”
लेकिन लाभ केवल रोगियों तक सीमित नहीं हैं-हार्ड-टू-मैनेज दिल की विफलता वाले रोगियों के लिए, यह एक स्थायी प्रत्यारोपण के बिना अस्पताल में पढ़े जाने से उन्हें रखने के लिए एक चुनौती बन जाता है, अधिक स्थान और अधिक समय से पहले पहले से ही और अधिक समय के लिए चिकित्सा कार्यबल को समझा जाता है।
शोधकर्ताओं के पास MGH और बोस्टन मेडिकल सेंटर के साथ CHAIS का उपयोग करके एक और चल रहे नैदानिक परीक्षण हैं कि वे डेटा विश्लेषण शुरू करने के लिए जल्द ही निष्कर्ष निकालने की उम्मीद करते हैं।
“मेरे विचार में, स्वास्थ्य देखभाल में एआई का वास्तविक वादा सभी को समान, अत्याधुनिक देखभाल प्रदान करना है, भले ही उनकी सामाजिक आर्थिक स्थिति, पृष्ठभूमि और जहां वे रहते हैं, की परवाह किए बिना,” स्टुल्ट्ज़ कहते हैं। “यह काम इस लक्ष्य को साकार करने की दिशा में एक कदम है।”
। मेडिसिन (टी) हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (टी) मास जनरल हॉस्पिटल (एमजीएच) (टी) कोलिन स्टुल्ट्ज (टी) आरोन एगुइरे
