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15分の心電図測定だけで死亡リスクを判定できるAIシステムをMITが開発

30日以内と宣告されるとこわい

Kiyoshi Tane
2019年9月16日, 午後03:30 in healthcare
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Apple Watch Series 4に搭載されたECG(心電図)機能が、危険な病気の兆候をいちはやく察知した事例は何度か報じられてきました。そんななか、15分間のECG測定だけで30日以内、あるいは1年以内に死亡のリスクがあるかどうかを判定できる人工知能が開発されたと報じられています。

米MIT(マサチューセッツ大学)のCSAIL(コンピュータ科学・人工知能研究所)のチームは、心電図から患者の死亡リスクを推定できる機械学習モデル「RiskCardio」を開発したと発表しています。このシステムは、心臓への血液の流れが悪くなったり、血管が詰まってしまうために起こるACS(急性冠症候群)に焦点を当てたもの。専門外のわれわれにとって耳慣れない言葉ですが、要は心臓発作や心筋梗塞、不安定狭心症などよく聞く死因を含んでいる概念です。

本システムに必要なデータは、15分間のECG測定だけ。そこからサンプル内の心拍数パターンに照らし合わせ、30日、60日、90日または365日以内に死亡するリスクが高いかを判定できるとのことです。

このアプローチは、心拍数の大きな変動性がより大きなリスクを反映するとの考えに基づくもの。機械学習を鍛えるサンプルとしては、実際にACSを経験した患者のECGデータを使用。まず各患者の心拍数パターンを近い集団に分別したのち、死亡した人のそれは「危険」、生存した人の心拍は「正常」とラベル付け。それらを平均化することでリスクスコアを作成したとのことです。

RiskCardioのメリットは、従来のように年齢や体重などの追加情報を必要とせず、心電図だけで死亡リスクを判定できること。ACSで来院(入院)した患者にどの治療コースを受けてもらうか、最初のステップが簡易化されるわけです。

本システムは完成したとは見なされず、様々な年齢や民族、性別を考慮してデータセットを改良するなど、まだまだ作業の余地は残されているようです。とはいえ、患者に危険な兆候があればすばやく評価して適切な治療レベルを決定できるのは明らかに有用でしょう。それに自分は大丈夫だと思っている患者に対して、どれほど危険な状態にあるか(ないし心配しすぎの人を安心させる)伝えることにも役立ちそうです。




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