AI ma pomóc rozpoznać zawał, gdy EKG nie wygląda typowo. „To dodatkowa para oczu dla kardiologa”

W Polsce każdego roku zawału serca doświadcza około 80 tys. osób. To ponad 200 przypadków dziennie. W leczeniu liczy się czas, ponieważ przedłużające się niedokrwienie prowadzi do nieodwracalnego uszkodzenia mięśnia sercowego. Problem w tym, że nie każdy zawał daje w EKG obraz, który od razu uruchamia dobrze znaną ścieżkę postępowania. W szybszym wychwytywaniu takich przypadków lekarzy ma wspierać sztuczna inteligencja. Autorami projektu, finansowanego ze środków Krajowego Planu Odbudowy (KPO), są lek. Mikołaj Basza oraz prof. Łukasz Kołtowski z I Katedry i Kliniki Kardiologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Projekt już ruszył i korzystają z niego pierwsi pacjenci Uniwersyteckiego Centralnego Szpitala Klinicznego, u których udało się szybciej rozpoznać niejednoznaczne przypadki zawału serca.

– W kardiologii mówimy: „czas to mięsień”. Kiedy dochodzi do zamknięcia tętnicy wieńcowej, mięsień sercowy zaczyna być niedokrwiony. Od tego momentu liczy się każda minuta

– podkreśla Mikołaj Basza.

STEMI ma swoją „autostradę”. Nie każdy zawał jest jednak tak oczywisty

Jednym z podstawowych badań u pacjenta z podejrzeniem ostrego zespołu wieńcowego jest 12-odprowadzeniowe EKG. Jeżeli zapis wskazuje na zawał z uniesieniem odcinka ST, czyli STEMI, lekarze dysponują jasno określoną ścieżką postępowania. Pacjent powinien jak najszybciej trafić do ośrodka kardiologii inwazyjnej, gdzie lekarze mogą ocenić tętnice wieńcowe i w razie potrzeby natychmiast przywrócić prawidłowy przepływ krwi.

– Dla zawałów STEMI stworzyliśmy pewnego rodzaju autostradę. Wiemy, jak taki zawał rozpoznać, wiemy, gdzie pacjent powinien trafić i jak szybko powinniśmy działać

– mówi Mikołaj Basza.

Nie oznacza to jednak, że brak charakterystycznego uniesienia ST wyklucza zawał lub groźne niedokrwienie. Ostre zespoły wieńcowe bez uniesienia ST stanowią niejednorodną grupę. Do rozpoznania wykorzystuje się nie tylko zapis EKG, ale również obraz kliniczny, oznaczenia troponin sercowych oraz – w zależności od sytuacji – dalsze badania obrazowe i inwazyjne.

U nawet 50 proc. pacjentów istotne ograniczenie przepływu, a nawet ostre zamknięcie tętnicy wieńcowej, nie daje klasycznego obrazu STEMI. To właśnie tacy pacjenci stanowią szczególne wyzwanie diagnostyczne.

– Natura nie jest jednorodna. Nie wszystko wygląda tak, jak pokazują podręcznikowe przykłady. U pacjentów bez klasycznych uniesień odcinka ST rozpoznanie może być trudniejsze, a uruchomienie szybkiej ścieżki diagnostycznej może się opóźnić

– zaznacza lekarz.

AI analizuje to samo EKG co lekarz

W projekcie sztuczna inteligencja ma analizować standardowy, 12-odprowadzeniowy zapis EKG – ten sam, który ocenia ratownik medyczny lub lekarz w zespole ratownictwa medycznego, izbie przyjęć czy szpitalnym oddziale ratunkowym.

Algorytm nie ma zastępować lekarza ani samodzielnie stawiać rozpoznania. Jego zadaniem jest wskazywanie wzorców w zapisie EKG, które mogą sugerować istotne niedokrwienie i które w standardowej ocenie mogą być trudne do jednoznacznego wychwycenia.

– To jest dodatkowa para oczu. Algorytm analizuje dokładnie ten sam zapis, na który patrzymy my, ale może zwrócić uwagę na bardzo subtelne różnice. Szczególnie interesują nas pacjenci, u których nie widzimy klasycznych uniesień odcinka ST

– wyjaśnia Mikołaj Basza.

Jeśli system zasygnalizuje wysokie prawdopodobieństwo ostrego zespołu wieńcowego, może to skłonić personel do szybszej pogłębionej diagnostyki i konsultacji z ośrodkiem kardiologii inwazyjnej. Ostateczna decyzja kliniczna nadal należy jednak do lekarza i musi uwzględniać cały obraz pacjenta, a nie wyłącznie wynik algorytmu.

Pilotaż systemu już ruszył – pierwsi lekarze i pacjenci korzystają z rozwiązania

Rozwiązanie było początkowo testowane przez wybraną grupę lekarzy. Obecnie pilotaż jest stopniowo rozszerzany na kolejne oddziały szpitala oraz Izbę Przyjęć, a w dalszym etapie planowane jest objęcie nim także zespołów ratownictwa medycznego.

– Kardiolodzy, którzy na co dzień opiekują się pacjentami z zawałem serca, bardzo dobrze rozumieją konsekwencje opóźnionego rozpoznania zamknięcia tętnicy wieńcowej. Dlatego możliwość skorzystania z dodatkowego narzędzia, które może zwrócić uwagę na coś nieoczywistego w EKG, spotyka się z dużym zainteresowaniem. Szczególną wartość takiego wsparcia widzimy jednak również poza kardiologią — na innych oddziałach szpitalnych, izbie przyjęć, oraz zespołach ratownictwa medycznego, gdzie personel ma mniejszą codzienną ekspozycję na nieoczywiste obrazy ostrych zespołów wieńcowych w EKG. W takich miejscach dodatkowe wsparcie interpretacji zapisu może pomóc wcześniej zwrócić uwagę na pacjenta wymagającego pilnej konsultacji kardiologicznej

– mówi Mikołaj Basza.

Jest to pierwszy projekt tego rodzaju realizowany w Polsce. Zespół korzysta przy tym z doświadczeń zagranicznych ośrodków, w których rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji są już badane w diagnostyce kardiologicznej.

„Czas to mięsień”, ale 90 minut nie jest jednym zegarem dla każdego pacjenta

W ostrym zawale istotne znaczenie ma możliwie szybkie przywrócenie przepływu krwi przez tętnicę odpowiedzialną za niedokrwienie. Cele czasowe stosowane w leczeniu STEMI zależą jednak m.in. od tego, gdzie postawiono rozpoznanie, czy pacjent znajduje się już w ośrodku wykonującym PCI oraz czy wymaga transportu do takiego szpitala. Dlatego często przywoływanych 60 czy 90 minut nie należy rozumieć jako jednego, uniwersalnego limitu liczonego od początku bólu u każdego chorego. Sens pozostaje jednak ten sam: im wcześniej zostanie rozpoznane ostre niedokrwienie i im szybciej uda się przywrócić przepływ, tym większa szansa na ograniczenie uszkodzenia mięśnia sercowego.

– Jeśli tętnica jest zamknięta, czas działa na niekorzyść pacjenta. Chodzi o to, żeby jak najszybciej rozpoznać problem, właściwie pokierować chorego i zapewnić mu możliwość rewaskularyzacji

– podkreśla Mikołaj Basza.

Ból w klatce piersiowej – tego nie wolno bagatelizować

Najczęstszym objawem ostrego zespołu wieńcowego jest ból lub silny dyskomfort w klatce piersiowej. Może być odczuwany jako ucisk, ciężar, gniecenie, pieczenie lub rozpieranie za mostkiem i promieniować do ręki, barków, szyi, żuchwy lub pleców. Zawał nie zawsze przebiega jednak typowo – czasami dominują duszność, zimne poty, nudności, nagłe osłabienie, zawroty głowy lub omdlenie.

– Objawy są odbierane bardzo subiektywnie. Dlatego nowego, niepokojącego bólu w klatce piersiowej, szczególnie związanego z wysiłkiem lub promieniującego, nie należy lekceważyć

– zaznacza Mikołaj Basza.

Nowe lub zmieniające się dolegliwości w klatce piersiowej warto skonsultować z lekarzem, szczególnie jeśli zaczynają pojawiać się przy wysiłku, występują częściej niż wcześniej lub są wywoływane przez coraz mniejszy wysiłek.

Nie należy natomiast czekać na wizytę lekarską, jeśli ból jest nagły lub silny, występuje w spoczynku, nie ustępuje albo towarzyszą mu nasilona duszność, zimne poty, znaczne osłabienie czy utrata przytomności. W takiej sytuacji należy wezwać zespół ratownictwa medycznego, dzwoniąc pod 112 lub 999.

Najważniejsza jest profilaktyka. Miażdżyca rozwija się przez lata

Nowe technologie mogą pomóc szybciej rozpoznawać zawał, ale – jak podkreśla Mikołaj Basza – z punktu widzenia kardiologii jeszcze ważniejsze jest niedopuszczenie do sytuacji, w której pacjent w ogóle trafia na stół zabiegowy z ostrym zespołem wieńcowym.

U podłoża większości zawałów serca typu 1 leży miażdżyca. Blaszki miażdżycowe tworzą się w ścianach tętnic przez lata, a ich pęknięcie lub erozja może doprowadzić do powstania skrzepliny i gwałtownego ograniczenia przepływu krwi.

Na część czynników ryzyka można realnie wpływać. Należą do nich m. in. palenie tytoniu, nieprawidłowy poziom cholesterolu, nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, otyłość, mała aktywność fizyczna i nieprawidłowa dieta.

– Patrząc z perspektywy kardiologii inwazyjnej, bardzo mocno apelujemy o prewencję. Kiedy pacjent trafia na stół zabiegowy z zamkniętą tętnicą, możemy działać bardzo szybko i skutecznie, ale choroba, która doprowadziła do tego momentu, rozwijała się często przez wiele lat

– mówi lekarz.

Istotnym elementem profilaktyki jest kontrola cholesterolu LDL i – jeśli istnieją wskazania – odpowiednio intensywne leczenie hipolipemizujące. Oprócz statyn współczesna kardiologia dysponuje m.in. ezetymibem oraz inhibitorami PCSK9. Dobór terapii zależy od ryzyka sercowo-naczyniowego pacjenta, dotychczasowego leczenia i docelowego stężenia LDL.

AI nie zastąpi lekarza. Może pomóc lepiej zorganizować ścieżkę pacjenta

Polska ma rozbudowaną sieć ośrodków kardiologii inwazyjnej i doświadczenie w leczeniu ostrych zespołów wieńcowych. Jednym z najważniejszych wyzwań pozostaje jednak organizacja całej ścieżki – od pierwszego kontaktu pacjenta z systemem, przez właściwe rozpoznanie, po transport do miejsca, w którym można wykonać pilną diagnostykę inwazyjną i leczenie.

To właśnie tu Mikołaj Basza widzi największy potencjał sztucznej inteligencji.

– W XXI wieku wiemy, jak leczyć ostre zespoły wieńcowe. Mamy bardzo dobrze rozwiniętą sieć pracowni hemodynamiki. Kluczem jest wczesne wykrywanie oraz odpowiednia logistyka. Jeśli algorytm pozwoli wcześniej zwrócić uwagę na pacjenta, którego EKG nie wygląda klasycznie, możemy usprawnić całą ścieżkę diagnostyczną

– podsumowuje ekspert.