Le malattie cardiache sono la principale causa di morte a livello globale con circa 17,9 milioni di persone che ne muoiono ogni anno, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS).
L’OMS afferma che la diagnosi precoce di malattie cardiache – che spesso porta ad attacchi di cuore – potrebbe dare ai pazienti tempo prezioso per il trattamento, che potrebbe salvare molte vite.
Ora i ricercatori hanno scoperto che un semplice esame della vista potrebbe essere utilizzato per diagnosticare malattie cardiache con l’aiuto dell’intelligenza artificiale (AI) e dell’apprendimento automatico.
Ricerche precedenti avevano studiato come la rete di vene e arterie della retina potesse fornire indicazioni precoci di malattie cardiache.
Quella ricerca ha esaminato come la larghezza di questi vasi sanguigni potrebbe essere utilizzata per prevedere le malattie cardiache, ma non era chiaro se i risultati si applicassero allo stesso modo a uomini e donne.
I ricercatori della St George’s, Università di Londra, hanno utilizzato un modello di intelligenza artificiale per studiare un database composto da pazienti provenienti da due studi nel Regno Unito e in Europa, per prevedere il rischio futuro di malattie cardiovascolari.
Prevedere il rischio di malattie cardiovascolari
Hanno sviluppato un algoritmo abilitato all’IA completamente automatizzato chiamato QUARTZ (o analisi quantitativa della topologia dei vasi retinici e siZe) per prevedere la salute cardiovascolare e la morte dall’imaging retinico.
Utilizzando le immagini retiniche di 88.052 partecipanti alla biobanca britannica di età compresa tra 40 e 69 anni, QUARTZ ha prima esaminato in modo specifico la larghezza, l’area dei vasi e il grado di tortuosità (o curvatura) delle arteriole e delle venule nella retina per sviluppare modelli di previsione per ictus, infarto, e morte per malattie circolatorie.
Hanno quindi applicato questo modello alle immagini retiniche di 7.411 partecipanti di età compresa tra 48 e 92 anni da un secondo studio dell’European Prospective Investigation into Cancer (EPIC)-Norfolk.
La salute di tutti i partecipanti è stata monitorata per una media di 7-9 anni, durante i quali ci sono stati 327 decessi per malattie circolatorie tra 64.144 partecipanti alla biobanca britannica e 201 decessi circolatori tra 5.862 partecipanti EPIC-Norfolk.
Nel complesso, questi modelli predittivi – basati su età, fumo, anamnesi e sistema vascolare retinico – hanno catturato tra la metà e i due terzi dei decessi per malattie circolatorie nei soggetti più a rischio.
I risultati QUARTZ sono stati confrontati con il quadro Framingham Risk Scores, uno strumento attualmente ampiamente utilizzato per prevedere il rischio di malattie cardiache, sulla base di dati sanitari.
QUARTZ ha previsto circa il 5% in più di casi di ictus negli uomini della biobanca britannica e l’8% in più di casi nelle donne della biobanca britannica rispetto al quadro di Framingham.
Rispetto a Framingham, ha anche previsto circa il 3% in più di casi tra gli uomini EPIC-Norfolk che erano più a rischio, ma quasi il 2% in meno tra le donne EPIC-Norfolk.
Framingham, tuttavia, ha catturato più casi di attacchi di cuore tra quelli più a rischio.
Negli uomini, la larghezza arteriolare e venosa, la tortuosità e la variazione della larghezza sono emerse come importanti predittori di morte per malattie circolatorie.
Nelle donne, l’area e la larghezza arteriolare e venulare e la tortuosità venulare e la variazione della larghezza hanno contribuito alla previsione del rischio.
Non invasivo e completamente automatizzato
I ricercatori hanno affermato che mentre l’aggiunta della modellazione della scansione oculare ai punteggi di rischio di Framingham ha avuto solo un effetto marginale sulla previsione di ictus o infarto, è una procedura più semplice e non invasiva senza la necessità di esami del sangue o misurazione della pressione sanguigna.
Gli autori dello studio hanno scritto che, poiché l’imaging retinico è già una pratica comune nel Regno Unito e negli Stati Uniti, “la previsione del rischio vasculometrico abilitata dall’IA è completamente automatizzata, a basso costo, non invasiva e ha il potenziale per raggiungere una percentuale maggiore del popolazione nella comunità a causa della disponibilità ‘high street’ e perché prelievo di sangue o [blood pressure measurement] non servono”.
“Nella popolazione generale potrebbe essere utilizzato come forma senza contatto di controllo sanitario vascolare sistemico, per triage quelli a rischio medio-alto di mortalità circolatoria per un’ulteriore valutazione del rischio clinico e un intervento appropriato”.
Nel Regno Unito, ad esempio, potrebbe essere incluso nel controllo sanitario del SSN per le cure primarie per le persone di età compresa tra 41 e 74 anni, hanno suggerito.
I risultati sono pubblicati nel Giornale britannico di oftalmologia.
In un editoriale di accompagnamentoi dottori Ify Mordi ed Emanuele Trucco dell’Università di Dundee, in Scozia, hanno spiegato che l’uso dei cambiamenti del sistema vascolare retinico per informare il rischio cardiovascolare generale è “sicuramente attraente e intuitivo”, ma deve ancora diventare parte della pratica clinica di routine.
“L’utilizzo dello screening della retina in questo modo richiederebbe presumibilmente un aumento significativo del numero di oftalmologi o valutatori altrimenti addestrati”, hanno scritto.
“Ora è necessario che oftalmologi, cardiologi, medici di base e informatici lavorino insieme per progettare studi per determinare se l’uso di queste informazioni migliora i risultati clinici e, in tal caso, collaborare con organismi di regolamentazione, società scientifiche e sistemi sanitari per ottimizzare i flussi di lavoro clinici e consentire l’implementazione pratica nella pratica di routine”, hanno concluso.
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