据研究人工智能可以通过心电图检测低血糖水平而无需刺破手指采血

发布时间:2020-01-14 16:54:35本文来源:前瞻网责任编辑:爆爆财经阅读量:

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英国华威大学的研究人员利用一种非侵入式可穿戴传感器,依靠最新的人工智能,从原始心电图信号中检测出低血糖水平。这项新技术由华威大学的LeandroPecchia博士研发。目前,英国国家医疗服务体系(NHS)提供连续血糖监测仪(CGM)用于检测低血糖(血液或皮肤中的血糖水平)。他们使用带有小针头的侵入式传感器测量组织液中的葡萄糖,并向显示设备发送警报和数据。在许多情况下,他们需要每天两次的校准与侵

英国沃里克大学的研究人员利用最新的人工智能,使用非侵入式可穿戴传感器从原始心电图信号中检测低血糖水平。这项新技术是由沃里克大学的莱安德罗·佩契亚博士开发的。

目前,英国国家卫生服务局(NHS)提供连续血糖监测器(CGM)来检测低血糖症(血液或皮肤中的血糖水平)。他们使用带有小针头的侵入式传感器来测量组织液中的葡萄糖,并向显示设备发送警报和数据。在许多情况下,他们需要每天校准两次,并进行侵入性手指针刺血糖水平测试。

然而,沃里克大学的Leandro Pecchia博士团队于1月13日在《自然·斯普林格》杂志《科学报告》上发表了一篇新论文,题为“基于心电图先导研究的精密医学与人工智能:深度学习低血糖事件检测”,该论文证明,利用人工智能(如深度学习)的最新发现,非侵入式可穿戴传感器可以从原始心电图信号中检测低血糖事件。

对健康志愿者进行的两项初步研究发现,低血糖检测的平均灵敏度和特异性约为82%,相当于目前的血糖监测性能,但无创性。沃里克大学工程学院的莱安德罗·佩契亚博士评论说,“用手指学习从来都不舒服,在某些情况下尤其麻烦。晚上从手指上抽血当然是不愉快的,尤其是对孩子来说。“

”我们的创新是利用人工智能通过几次心电搏动自动检测低血糖症。这非常有用,因为心电图可以在任何情况下检测到,包括睡眠。

研究称人工智能通过心电图就能检测低血糖水平 无需扎指头取血

图显示算法的输出随时间变化:绿线表示正常血糖水平,红线表示低血糖水平。水平线表示4毫摩尔/升的葡萄糖值,这被认为是低血糖事件的重要阈值。实线周围的灰色区域反映了测量误差。

沃里克模型强调低血糖事件期间每个受试者的心电图变化。下图就是一个例子。实线表示血糖水平正常(绿线)或低(红线)时两个不同受试者的平均心跳。红色和绿色的阴影代表平均心跳的标准偏差。

研究称人工智能通过心电图就能检测低血糖水平 无需扎指头取血

比较显示,在低血糖事件期间,两个受试者的心电图波形变化不同。特别是,受试者1的QT间期在缺氧期间显著延长,而受试者2的QT间期没有延长。

垂直垂直线表示每个心电图波在判断心跳是低血糖还是正常时的相对重要性。

从这些柱状图中,训练有素的临床医生发现受试者1的T波位移反映了受试者处于低氧状态时心室复极速度缓慢。

在受试者2中,心电图最重要的成分是P波和T波的增加,这表明当受试者处于血糖降低状态时,心房去极化和室性激活的阈值受到特别影响。这可能会影响随后的临床干预。

这个结果是可能的,因为沃里克的人工智能模型是用每个受试者自己的数据训练的。受试者之间的差异如此之大,以至于使用队列数据的培训系统不会得到相同的结果。类似地,基于该系统的个性化治疗可能比当前的方法更有效。

原始资料来源:https://www . science daily . com/releases/2020/01/200113111156 . htm,作者:沃里克大学

“上述差异可以解释为什么以前使用心电图检测低血糖事件的研究失败了。在队列心电图数据上训练的人工智能算法的性能将受到这些学科间差异的阻碍。“

”我们的方法可以对检测算法进行个性化调整,并强调低血糖事件如何影响单个心电图。基于这一信息,临床医生可以使治疗适应每个人。显然,需要更多的临床研究来证实这些结果对更广泛人群的影响。这就是我们寻找合作伙伴的原因。"

原始资料来源:https://www . science daily . com/releases/2020/01/200113111156 . htm,作者:沃里克大学

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