生成式人工智能/大语言模型

AI 将脑部 MRI 转化为潜在的中风预测因子

研究人员使用 AI 分析常规脑部扫描,发现了一种前景良好的新方法,可以可靠地识别常见但难以检测的多中风先兆。

在《Cerebrovascular Diseases》期刊上发表的一项研究中,来自Royal Melbourne Hospital的科学家描述了一种新的 AI 模型,该模型有朝一日可以防止高危患者成为中风患者。该深度学习模型通过识别人类通常看不到的细微、难以察觉的模式,可以识别 MRI 脑部扫描图中 atrial fibrillation (AFib) (一种不规则的心跳障碍) 的迹象。

该论文的主要作者之一、墨尔本皇家医院的教授兼神经学家 Bernard Yan 表示:“在全球每年 1200 万例新中风患者中,房颤(AFib)占据了很大比例。“找到一种识别 AFib 的有效方法可以有效预防中风。”

研究人员在 235 名患有由 AFib 或其他因素引起的中风的患者的大脑 MRI 上训练了 3D 卷积神经网络—ConvNeXt。

在显示不同中风患者大脑的 MRI 时,神经网络能够区分由 AFib 引起的中风和由不同前兆引起的中风,准确率达 84%。

为了训练其卷积神经网络,研究团队使用 NVIDIA A100 TensorCore GPU 以及 CUDA 12.1cuDNNNVIDIA Apex 进行混合精度训练。

AFib 是缺血性中风的常见诱因,也就是血管阻塞引发的中风。堵塞会导致大脑缺氧,并可能导致严重的脑损伤或死亡。近 90% 的中风是缺血性中风。

AFib 的风险因素包括高龄、肥胖、吸烟、欧洲裔和血压高。

大约 5% 的美国人 (或近 1100 万人) 与 AFib 同住,每年有多达 16000 名美国人死于与 AFib 有关的中风。由于 AFib 的症状非常微妙,而且人类很难准确识别其存在,因此即使在进行过脑部 MRI 检查的患者中也是如此,因此通常无法诊断出 AFib。

重要的是,已经患有 AFib 的患者面临重大健康风险。他们占所有缺血性中风的三分之一,而且他们患中风的可能性比普通人群高 5 倍。

接下来,研究人员指出,他们需要使用更大的实验样本来验证他们的发现,并寻求模型通用性的外部验证。

如果这项研究得到广泛验证,就可以更轻松地预测并降低预防 AFib 相关中风的成本。与 ECG 和心脏监测相比,即时 MRI 分析的侵入性和成本都较低,而 ECG 和心脏监测现在通常用于追踪高危患者并帮助预防中风。

阅读有关 AFib 相关研究的更多报道,并查看研究论文本身。

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