الاستخدام المهم لخطوط التوصيل القلبي

تعد أمراض القلب والأوعية الدموية السبب الأول للوفاة في الصين، حيث يوجد أكثر من 544,000 حالة وفاة مفاجئة من أصل مركزي كل عام، وتتزايد حالات الإصابة بها مع تغير نمط الحياة وشيخوخة السكان .

الموت القلبي المفاجئ (SCD) هو موت غير متوقع لأسباب قلبية، وعادة ما يحدث خلال ساعة واحدة من ظهور أعراض أمراض القلب، ويتميز بفقدان مفاجئ للوعي، وتوقف مفاجئ لنشاط القلب، وفشل الدورة الدموية، عادة بسبب عدم انتظام دقات القلب البطيني المستمر أو الرجفان البطيني.

لذلك، فإن تحديد الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بمرض SCD يمكن أن يقطع شوطا طويلا في الوقاية من المرض.

يعد مخطط كهربية القلب (ECG) وسيلة مستخدمة على نطاق واسع للكشف عن النشاط الكهربائي للقلب، ويستخدم المعيار السريري المعتاد 12-مخطط كهربية القلب لتقييم صحة قلب المريض. باعتباره مكونًا رئيسيًا يربط جسم المريض بالجهاز أداة تخطيط كهربية القلب، يلعب سلك التوصيل القلبي دورًا حيويًا في جودة إشارة مخطط كهربية القلب.

وفقا لدراسة جديدة نشرت في مجلة Communications Medicine، إحدى المجلات العلمية الرائدة في العالم، يمكن لنموذج التعلم العميق القائم على تخطيط القلب لتقييم مخاطر SCD أن يميز بشكل أكثر دقة حالات SCD من مجموعات المراقبة مقارنة بنموذج المخاطر التقليدي لتخطيط القلب. وهذا سيساعد الأطباء فحص وتحديد الأشخاص الأكثر عرضة للإصابة بـ SCD، حتى يمكن اختبارهم بانتظام لمنع حدوث SCD.

استخدم الفريق بيانات من دراستين مجتمعيتين مستقلتين جغرافيًا ومستقبليتين ومستمرتين خارج المستشفى لمرض فقر الدم المنجلي، مع عينة إجمالية مكونة من 2510 حالة من حالات مرض فقر الدم المنجلي. تم تدريب نماذج التعلم العميق (DL) والتحقق من صحتها واختبارها بناءً على بيانات دراسة الموت المفاجئ الناجمة عن حوادث SCD لعام 1796 من ولاية أوريغون بالولايات المتحدة الأمريكية (Oregon SUDS)، وتم التحقق من صحتها خارجيًا بناءً على بيانات دراسة التنبؤ بالموت المفاجئ لعام 714 من مجتمعات متعددة الأعراق في مقاطعة فينتورا، كاليفورنيا. (فينتورا المعزوفة). تم تضمين جميع حالات 12- مخطط كهربية القلب الرصاصي المتاحة للتحليل، والتي تم تسجيلها قبل SCD ولم تكن مرتبطة بأحداث SCD، في الدراسة، باستثناء تخطيط كهربية القلب مع إيقاع السرعة، أو الرجفان الأذيني، أو الرفرفة الأذينية مسبقًا إنشاء نموذج DL يمكن تطبيقه على مخططات القلب الكهربائية للإيقاع الجيبي.

قام الفريق بتطوير نموذج شبكة عصبية تلافيفية قادر على تحديد حالات SCD باستخدام 12-أشكال موجية لتخطيط القلب. حصل الباحثون على عينتين مستقلتين من 1342 مخططًا كهربائيًا للقلب من 1325 فردًا لديهم ما لا يقل عن 50% من أمراض الشريان التاجي. لقد قاموا بتدريب النموذج باستخدام 1076 حالة من حالات SCD من ولاية أوريغون SUDS و1101 12- مخطط كهربية القلب قبل السكتة القلبية، و597 حالة من حالات SCD من المجموعة الضابطة و613 12-مخطط كهربية القلب الرئيسي. تم استخدام مجموعة تحقق منفصلة، ​​تتكون من 366 تخطيط كهربية القلب قبل توقف القلب و200 تخطيط كهربية القلب للتحكم، لتحديد متى يتم إيقاف التدريب النموذجي. تم تقسيم عينات الدراسة حسب مستوى المريض بحيث يمكن تضمين مخططات كهربائية متعددة للقلب من نفس المريض في نفس المجموعة.

بالمقارنة مع نماذج تخطيط كهربية القلب التقليدية، كان نموذج DL المستند إلى {{0}} الشكل الموجي لتخطيط كهربية القلب أكثر دقة في تحديد حالات SCD، مع مجموعة داخلية AUROC (مقياس تقييم الشبكة العصبية) تبلغ 0. 889 و AUROC تم التحقق من صحته خارجيًا بقيمة 0.820، وكان أفضل من درجة مخاطر تخطيط القلب التقليدية. هذا هو التقرير الأول الذي يتفوق نموذج DL القائم على تخطيط القلب على نماذج مخاطر تخطيط القلب التقليدية في التنبؤ بمرض SCD خارج المستشفى على مستوى المجتمع.