Li Jianping, Vizepräsident Des Peking University Hospital: Mithilfe Von KI Die Schwierigkeiten, Engpässe Und Schwachstellen Bei Der Klinischen Vorhersage Von Myokardischämie Lösen
Am 14. Juni 2024 wurde die 6. Beijing Zhiyuan-Konferenz im Zhongguancun Exhibition Center eröffnet. Experten und Wissenschaftler aus dem In- und Ausland hielten großartige Reden und führten hochmoderne Dialoge zu den wichtigsten Technologiepfaden und Anwendungsszenarien der künstlichen Intelligenz. Auf dem Forum „Smart Medical and Biological Systems: Imaging, Function and Simulation“Professor Li Jianping, Vizepräsident des Ersten Krankenhauses der Peking-Universität, Direktor des Instituts für Herz-Kreislauf-Medizin und Leiter des gemeinsamen Labors des Ersten Krankenhauses der Peking-Universität und Zhiyuan, sprach zum Thema „Methoden und Schwierigkeiten der klinischen Vorhersage einer Myokardischämie“.Gemeinsame Nutzung neuer Erkenntnisse und Praktiken der KI bei der Diagnose koronarer Herzkrankheiten und der Vorhersage klinischer Myokardischämie.
Professor Li Jianping sagte dazu: „Gerade aufgrund der klinischen Nachfrage nutzen wir neue Technologien, um Schwierigkeiten, Engpässe und Schmerzpunkte zu lösen.“ Derzeit hat das Team von Professor Li mithilfe der KI-Technologie viele wichtige Arbeiten zum Thema Myokardischämie verfasst, die neue Ideen für die Diagnose und Behandlung von Patienten mit koronarer Herzkrankheit liefern und den Fokus vom Herzen auf die Nieren erweitern, in der Hoffnung, der KI in der klinischen Medizin einen größeren Stellenwert zu verleihen.
HyperAI hat die ausführlichen Ausführungen von Professor Li Jianping zusammengestellt und zusammengefasst, ohne die ursprüngliche Absicht zu verletzen. Nachfolgend finden Sie die Abschrift der Rede.
Dieses Jahr findet die sechste Beijing Zhiyuan-Konferenz statt, aber ich nehme zum ersten Mal daran teil. Als Kardiologe war ich besonders schockiert, als ich den Veranstaltungsort betrat. Heute habe ich gesehen, dass alle Konferenzorte überfüllt waren und einige Gäste sogar stehen mussten, um an der Konferenz teilzunehmen. Ich konnte die Begeisterung und Leidenschaft aller spüren, neue Technologien willkommen zu heißen und anzunehmen. Tatsächlich haben sowohl das Peking University Hospital als auch unsere Abteilung schon sehr früh auf die Anwendung neuer Technologien geachtet. Ich möchte die Gelegenheit nutzen, Ihnen von meiner Arbeit zu berichten.
Das Thema meines Vortrags lautet „Methoden und Schwierigkeiten bei der klinischen Vorhersage einer Myokardischämie“.Es zeigt sich, dass wir gerade aufgrund klinischer Bedürfnisse neue Technologien einsetzen, um Schwierigkeiten, Engpässe und Schmerzpunkte zu lösen.
Die klinische Diagnose einer stabilen koronaren Herzkrankheit ist von großer Bedeutung, aber schwierig
Es gibt zwei Haupttypen der koronaren Herzkrankheit. Eine davon ist die stabile koronare Herzkrankheit, auch chronisches Koronarsyndrom genannt; die andere ist instabil, auch akutes Koronarsyndrom genannt. Das typischste Beispiel ist der akute Herzinfarkt. Beim akuten Koronarsyndrom ist die Prognose selbst nach der Rettung möglicherweise nicht gut, die klinische Prognose von Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit ist jedoch relativ gut.
Aus diagnostischer Sicht sind selbst die schwersten akuten Koronarsyndrome, einschließlich akutem Myokardinfarkt und instabiler Angina pectoris, klinisch relativ einfach zu diagnostizieren und die Behandlungsindikationen und Prognosen sind relativ klar. Allerdings gibt es weiterhin Kontroversen hinsichtlich der Diagnose und Behandlung von Patienten mit chronischem Koronarsyndrom. derzeit,Die Diagnosemethoden für diese Personengruppe werden hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: nicht-invasiv und invasiv. Die Auswahl besserer Diagnose- und Untersuchungsmethoden ist mit vielen Fragen verbunden.Wir widmen Patienten mit stabiler Angina Pectoris besondere Aufmerksamkeit und hoffen, die Genauigkeit der Diagnose, Intervention und Prognose dieser Patienten zu verbessern.
Gängige nicht-invasive Diagnosemethoden für stabile koronare Herzkrankheit
Bei der Behandlung der koronaren Herzkrankheit steht die medikamentöse Therapie im Vordergrund, die anschließende interventionelle Therapie erfolgt durch minimalinvasive Chirurgie. Bei vielen Patienten mit koronarer Herzkrankheit können Thorakotomien und Bypass-Operationen durch minimalinvasive Eingriffe vermieden werden, was einen revolutionären Wandel in der Behandlungstechnologie darstellt.
Obwohl der Diagnose- und Behandlungspfad für die koronare Herzkrankheit klar ist, ist seine Umsetzung auch schwierig.Derzeit werden bei einer großen Zahl klinisch diagnostizierter „koronaren Herzkrankheiten“ tatsächlich viele unnötige invasive Untersuchungen durchgeführt. Obwohl es im In- und Ausland zahlreiche einschlägige Richtlinien und Empfehlungen gibt, gehen die Strategien der Ärzte sehr unterschiedlich aus und im eigentlichen Operationsverlauf treten zahlreiche Schwierigkeiten auf. Dies erfordert dringend die Entwicklung und Förderung nicht-invasiver Diagnosemethoden für stabile koronare Herzerkrankungen.
In Europa beginnt der Diagnoseprozess bei klinisch stabilen Patienten mit koronarer Herzkrankheit mit der Feststellung, ob die Symptome typisch sind. Bei typischen Angina Pectoris-Symptomen kann der Arzt in der Regel auch ohne Untersuchung mit hoher Sicherheit feststellen, ob der Patient erkrankt ist. Dies ähnelt in gewisser Weise den Grundfertigkeiten chinesischer Ärzte, zu denen „Beobachtung, Auskultation, Befragung und Palpation“ gehören. In diesem Fall handelt es sich eigentlich um eine Möglichkeit vor der Diagnose, d. h., es wird anhand der Symptome des Patienten beurteilt, ob eine spätere Erkrankung des Patienten möglich ist und welche Untersuchungen als nächstes durchgeführt werden sollten.
Zu den routinemäßigen körperlichen Untersuchungen gehört normalerweise ein Elektrokardiogramm. Manche Ärzte diagnostizieren bei Patienten eine Myokardischämie auf der Grundlage des Elektrokardiogramms, was eigentlich sehr unwissenschaftlich ist. Im Allgemeinen kann das Elektrokardiogramm Probleme nur dann erkennen, wenn beim Patienten ein Anfall ausgelöst wird.Diese Art von Test wird als „Belastungstest“ bezeichnet und beinhaltet die Durchführung eines Elektrokardiogramms während der körperlichen Betätigung.Wenn das EKG bei steigendem myokardialen Sauerstoffverbrauch des Patienten deutliche ischämische Veränderungen zeigt und sich das EKG nach Beendigung der körperlichen Belastung erholt, kann mit dieser Diagnose mit mehr als 80% festgestellt werden, ob bei dem Patienten ein Problem vorliegt.
Die CTA mittels CT-Angiographie ist ebenfalls eine nicht-invasive Technologie. Sie entspricht der Durchführung einer Koronarangiographie nach Punktion der Arterie des Patienten und der anschließenden Überprüfung mittels CTA, ob die Blutgefäße Plaques, Stenosen oder Ischämiesymptome aufweisen.
Darüber hinaus gibt es zu den nichtinvasiven Untersuchungsmethoden auch das Belastungselektrokardiogramm (ESG) im Rahmen eines Belastungstests, die CTA der Koronararterien, die Stressechokardiographie, die Myokardperfusionsbildgebung mittels Stress-Radionukliden usw., die jeweils eine eigene Genauigkeit bei der Diagnose oder dem Ausschluss einer Erkrankung aufweisen.
Neue Technologie zur Vorhersage von Myokardischämie: Funktionsbewertung
Mehr als 90% entfallen auf die Mikrogefäße, die mit den distalen Koronararterien verbunden sind und Kontakt mit Myokardzellen haben, während weniger als 10% auf die Blutgefäße entfallen, die bei der CTA oder Koronarangiographie sichtbar sind. Ein so großes Gefäßbett verfügt über eine sehr gute Regulationsfähigkeit. Wenn eine Seite schmal ist, kann sich das distale Ende ausdehnen. Das Ergebnis ist, dass die Myokardzellen nicht ischämisch sind. Dies kann leicht zu ungenauen Beurteilungen führen und ungenaue Behandlungen können zu einer Über- oder Unterbehandlung führen.
daher,Klinisch ist es oft schwierig, das beste Ergebnis zu erzielen, wenn beurteilt wird, ob für Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit eine interventionelle oder eine medikamentöse Behandlung besser ist.Dies unterscheidet sich völlig von der zuvor erwähnten klinischen Eigenerfahrung.
Wenn wir bei klinisch aufgenommenen Patienten zu dem Schluss kommen, dass sie sich einer Koronarangiographie und einer Stentbehandlung unterziehen sollten, werden viele Patienten eindeutig von der Behandlung profitieren und ihre Symptome werden sich deutlich verbessern. Wenn jedoch in der klinischen Forschung eine randomisierte kontrollierte Studie mit einer großen Stichprobe durchgeführt wird, stellt man fest, dass die interventionelle Behandlung gegenüber einer optimierenden medikamentösen Behandlung keine großen Vorteile bietet. Selbst wenn wir dem Patienten einen oder zwei Stents einsetzen, kann sich sein Zustand weiter verbessern und seine Lebensqualität steigern. Allerdings bringt dies keinen offensichtlichen Vorteil bei der Verbesserung harter Indikatoren wie wiederkehrenden Herzinfarkten und Todesfällen.
Der grundlegendste Grund besteht darin, dass wir die koronare Ischämie des Patienten nicht ausreichend funktionell beurteilen konnten.
Koronararterien können dick bis dünn sein. Die kleinen Koronararterien sind nur weniger als 100 Mikrometer groß und können bei einer Koronarangiographie nicht gesehen werden. Allerdings machen diese kleinen Koronararterien den größten Teil der Gesamtzahl aus.
daher,Wir haben eine funktionell gesteuerte Behandlung der Koronararterien, die FAME-Studienreihe,Der Druckrezeptor wird über einen Druckführungsdraht an der Stenose der Koronararterie platziert. Wenn beispielsweise eine 70%-Stenose am Blutgefäß vorliegt und wir den Druckrezeptor am distalen Ende der Läsion platzieren, kann die Mikrozirkulation eine regulierende Funktion haben. Durch die maximale Erweiterung der Mikrozirkulation wird der durch die Läsion verursachte Druckgradient des Blutes vor und nach der Läsion freigelegt. Ein großer Druckgradient deutet auf eine Ischämie hin.
Die funktionelle Beurteilung der Myokardischämie kombiniert Produktion und Forschung und hat fruchtbare Ergebnisse erzielt
In der Vergangenheit haben wir caFFR auf der Grundlage einer Koronarangiographie durchgeführt. Der Vorteil von caFFR besteht darin, dass kein Druckführungsdraht erforderlich ist und die Funktion über einen Algorithmus berechnet werden kann.Natürlich kann CTFFR noch einen Schritt weiter gehen und die FFR berechnen, bevor eine Angiographie durchgeführt wird.
* Titel der Arbeit: Genauigkeit der rechnergestützten Druck-Fluid-Dynamik in der Koronarangiographie zur Ableitung der fraktionalen Flussreserve: FLASH FFR
* Link zum Artikel:10.1093/cvr/cvz289
caFFR ist ein Produkt, das wir in Zusammenarbeit mit Unternehmen entwickelt haben, das bereits auf dem Markt ist und zu dem wir einige hervorragende Artikel veröffentlicht haben.
* Bericht:https://www.leaderobot.com/news/2059
* Titel der Arbeit: Aus der Koronarangiographie abgeleiteter Index des mikrovaskulären Widerstands
* Link zum Artikel:10.3389/fphys.2020.605356
Wir haben außerdem ein Schlüsselprojekt des ersten Startfonds Pekings erhalten, bei dem es hauptsächlich um die Bewertung der IMR auf Grundlage der Myokardbelastung geht. IMR ist der Mikrozirkulationswiderstandsindex.
Professor Zhu Tiangang ist ein einheimischer Experte für Ultraschall. Das Echokardiogramm ist ein sehr einfacher numerischer Wert im Ultraschall, der als „Myokardbelastung“ bezeichnet wird. Der Herzschlag ist nicht wie ein Ballon, der aufbläst und wieder die Luft verliert. Stattdessen führen während des Kontraktionsprozesses unzählige Myokardzellen sehr komplexe, mechanisch koordinierte Bewegungen aus, die zu einer höchst effizienten Blutpumpbewegung führen, ähnlich dem Drehen eines Handtuchs. Die Messung der Myokardbelastung kann auch auf das Vorhandensein einer Myokardischämie hinweisen.
Die Software zur automatischen Verfolgung des linken Ventrikels des Endokards ist ein vorläufiges Ergebnis unserer Zusammenarbeit mit den Teams für künstliche Intelligenz der University of Georgia und der Tsinghua University, basierend auf unseren eigenen Daten. Die Ergebnisse des Forschungsdesigns waren für die damalige Zeit recht gut.Die Myokardbelastung hat bei der Vorhersage einer Myokardischämie relativ ideale Ergebnisse erzielt.
In Bezug auf die Ischämie haben wir unseren Schwerpunkt vom Herzen auf die Nieren verlagert. Darüber hinaus besteht das Problem der Nierenarterienstenose und bei den Nieren tritt auch das Problem der Ischämie auf. Wir haben festgestellt, dass es tatsächlich viele Chancen, aber auch viele Herausforderungen gibt.Mein persönliches Gefühl ist, dass dieses Feld interdisziplinäre Talente erfordert.Obwohl es mittlerweile eine bereichsübergreifende Integration zwischen Medizin und Ingenieurwesen gibt und wir mit Zhiyuan ein gemeinsames Labor für künstliche Herzen eingerichtet haben, sind wir immer noch der Meinung, dass klinische Ärzte in dieser Hinsicht nicht ausreichend eingebunden sind. Wir hoffen auf eine intensivere Zusammenarbeit mit Fachleuten und hoffen auch, dass talentierte Menschen auf diesem Gebiet unserem Krankenhaus beitreten können.
Über Professor Li Jianping
Professor Li Jianping schloss 1992 sein Studium der klinischen Medizin an der Peking-Universität ab und erhielt seinen Ph.D. in Herz-Kreislauf-Medizin vom Peking University First Hospital im Jahr 1998 und arbeitete von 1999 bis 2003 als Postdoktorand an der Harvard University. Seit seiner Rückkehr nach China im Jahr 2003 beschäftigt sich Professor Li Jianping hauptsächlich mit der interventionellen Diagnose und Behandlung von koronaren Herzkrankheiten. Er ist Dozent für Interventionen bei koronaren Herzkrankheiten im chinesischen Trainingsprogramm für interventionelle Diagnose und Behandlung kardiovaskulärer Erkrankungen und Mitglied des Expertenausschusses des Beijing Cardiovascular Intervention Quality Control and Improvement Center.
Professor Li Jianping beschäftigt sich hauptsächlich mit der interventionellen Behandlung koronarer Herzkrankheiten und betreibt relevante klinische und Grundlagenforschung zu atherosklerotischen Erkrankungen wie Bluthochdruck und koronarer Herzkrankheit. In den Bereichen Hypertonie Typ H und Primärprävention von Schlaganfällen, nicht-invasive Funktionsbeurteilung der Koronararterien sowie Forschung zu den Mechanismen von Feinstaub bei Luftverschmutzung und früher Arteriosklerose haben wir auf der Grundlage der Merkmale der chinesischen Bevölkerung Forschungen durchgeführt, Theorie und Praxis erneuert, einen industriellen Wandel erreicht und herausragende Beiträge geleistet.
Im Bereich der wissenschaftlichen Forschung hat Professor Li Jianping zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten in führenden kardiovaskulären Fachzeitschriften wie JAMA, Cardiovascular Research und ATVB veröffentlicht. Als Zweitplatzierter hat er auf diesem Gebiet vier Forschungspreise gewonnen, darunter den zweiten Preis des Chinese Medical Science and Technology Award 2011 für „Prävention von Schlaganfällen in China durch Senkung des Blutdrucks und Reduzierung des Homocysteinspiegels im Plasma“, den ersten Preis des Huaxia Medical Science and Technology Award 2012 für „Translationale medizinische Forschung zur Prävention und Behandlung von Schlaganfällen bei Hypertonie Typ H“, den ersten Preis des Science and Technology Progress Award 2016 für herausragende wissenschaftliche Forschungsergebnisse an Hochschulen für „Forschung und Transformation der Ursachen der hohen Schlaganfallrate in China und präzise Prävention“ und den zweiten Preis des National Science and Technology Progress Award 2016 für „Translationale Anwendung der präzisen chinesischen Präventionsstrategie für Schlaganfälle“. Er leitete eine Reihe von Forschungsprojekten, darunter Großprojekte des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie, der National Natural Science Foundation und des First Launch Fund.