Trí tuệ nhân tạo (AI) giờ đây có thể dự đoán các rối loạn nhịp tim nguy hiểm chết người trước đến hai tuần, giúp ngăn ngừa nhiều ca tử vong do ngừng tim đột ngột, theo một nghiên cứu mới công bố trên Tạp chí Tim mạch châu Âu.
Các nhà nghiên cứu từ Inserm, Đại học Paris Cité, và hệ thống bệnh viện công lập Paris, phối hợp với các cộng sự tại Mỹ, đã phát triển một mạng nơ-ron nhân tạo mô phỏng hoạt động của não người.
Bằng cách phân tích dữ liệu từ hơn 240.000 điện tâm đồ lưu động (ECG), thuật toán AI đã có thể xác định những bệnh nhân có nguy cơ cao gặp phải rối loạn nhịp tim nghiêm trọng có thể dẫn đến ngừng tim trong vòng hai tuần – với độ chính xác hơn 70%.
Ngừng tim đột ngột cướp đi sinh mạng của hơn 5 triệu người mỗi năm trên toàn cầu. Thường thì những trường hợp tử vong này xảy ra mà không có dấu hiệu cảnh báo, ảnh hưởng đến cả những người chưa từng được chẩn đoán mắc bệnh tim trước đó.
Nghiên cứu này cho thấy tiềm năng của AI trong việc cải thiện đáng kể khả năng phát hiện sớm các rối loạn nhịp tim nguy hiểm – những bất thường trong nhịp tim có thể dẫn đến ngừng tim – bằng cách xác định bệnh nhân có nguy cơ trước khi xuất hiện triệu chứng.
Phát triển AI mô phỏng hoạt động của não bộ
Trong khuôn khổ nghiên cứu này, một mạng lưới nơ-ron nhân tạo đã được phát triển bởi nhóm kỹ sư thuộc công ty Cardiologs (thuộc tập đoàn Philips), phối hợp với các đại học Paris Cité và Harvard. Thuật toán này mô phỏng chức năng của não người để cải thiện khả năng dự đoán ngừng tim đột ngột.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích hàng triệu giờ nhịp tim nhờ vào dữ liệu từ 240.000 điện tâm đồ lưu động (ghi nhận hoạt động của tim khi đang đi) được thu thập tại sáu quốc gia gồm Mỹ, Pháp, Anh, Nam Phi, Ấn Độ và Cộng hòa Séc.
Nhờ trí tuệ nhân tạo, họ đã có thể xác định các tín hiệu yếu báo hiệu nguy cơ rối loạn nhịp tim. Họ đặc biệt quan tâm đến thời gian cần thiết để kích thích và thư giãn các tâm thất trong một chu kỳ tâm thu và tâm trương.
“Bằng cách phân tích tín hiệu điện tim trong 24 giờ, chúng tôi nhận ra rằng có thể xác định được những người có nguy cơ phát triển rối loạn nhịp tim nghiêm trọng trong vòng hai tuần tới. Nếu không được điều trị, loại rối loạn nhịp này có thể tiến triển thành ngừng tim gây tử vong,” bác sĩ Laurent Fiorina, tác giả chính của nghiên cứu và là nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Tim mạch Paris, giải thích.
Dù mạng nơ-ron nhân tạo vẫn đang trong giai đoạn đánh giá, nghiên cứu này cho thấy nó có thể phát hiện bệnh nhân có nguy cơ trong 70% trường hợp, và xác định bệnh nhân không có nguy cơ trong 99,9% trường hợp.
Trong tương lai, thuật toán này có thể được sử dụng để giám sát bệnh nhân có nguy cơ tại các bệnh viện. Nếu được cải tiến thêm, nó cũng có thể được tích hợp vào đồng hồ thông minh.
Một bước tiến trong dự đoán nguy cơ tim mạch
“Những gì chúng tôi đề xuất ở đây là một sự thay đổi hoàn toàn trong cách ngăn ngừa ngừng tim đột ngột,” giáo sư Eloi Marijon, là giáo sư tim mạch tại Đại học Paris Cité và trưởng khoa tim mạch Bệnh viện Châu Âu Georges Pompidou bình luận.
“Trước đây, chúng ta chỉ có thể cố gắng xác định những bệnh nhân có nguy cơ trong trung và dài hạn, nhưng hoàn toàn bất lực trong việc dự đoán điều gì có thể xảy ra trong vài phút, vài giờ hoặc vài ngày trước khi ngừng tim xảy ra. Giờ đây, nhờ vào trí tuệ nhân tạo, chúng ta có thể dự đoán những sự kiện này trong thời gian rất ngắn và có khả năng can thiệp trước khi quá muộn.”
Các nhà nghiên cứu hiện đang mong muốn tiến hành các nghiên cứu lâm sàng có tính dự báo để kiểm tra hiệu quả của mô hình trong điều kiện thực tế.
“Việc công nghệ này được đánh giá trong các thử nghiệm lâm sàng trước khi ứng dụng vào thực hành y tế là điều bắt buộc,” bác sĩ Fiorina nhấn mạnh. “Nhưng những gì chúng tôi đã chứng minh là AI có tiềm năng thay đổi hoàn toàn cách ngăn ngừa các rối loạn nhịp tim nghiêm trọng.”
AI được huấn luyện với dữ liệu ECG có thể dự đoán rối loạn nhịp tim chết người trước đến hai tuần với độ chính xác cao. Bước đột phá này có thể cách mạng hóa chăm sóc tim mạch và sẽ sớm được thử nghiệm lâm sàng.
