截至2024年初，根据美国FDA发布的最新批准更新，心脏病学在美国食品药品监督管理局批准的临床人工智能 (AI)算法数量排名第二。
心脏病学类别下列出了 71 种 AI 算法，放射学类别下列出了 31 种心脏病学特定成像算法，使心脏应用总数达到 102 个。截至 7 月 30 日，心脏病学占 692 种市场批准的临床 AI 算法的 10%。自 7 月以来，其他临床 AI 算法也已获得批准，但未包含在 FDA 更新中。
放射学排名第一，有 521 个 AI FDA 批准，占所有 FDA 批准算法的 76%。心脏病学排在第二位，其次是神经病学，有 16 个算法位列第三。列表中除放射学之外的其他专业的许多应用都与图像后处理直接相关，因此医学成像总体上占 FDA 批准算法的 80% 以上。
近年来，人工智能一直是所有心脏病学会议的主要趋势。虽然其中很多都集中在研究上，但在实际临床实施会议和展示这种商业化人工智能的会议展览厅中也有很多讨论。
“我想确保人们明白的是，尽管人工智能将在很大程度上取代我们目前所做的事情，但我们必须确保人类直觉仍然主导临床决策，并避免假设机器总是正确的，”医学 博士 Steven Lester解释说，他是梅奥诊所医学与科学学院心脏病学系顾问、 Discovery Oasis医疗总监、梅奥诊所和 ASU MedTech Accelerator创始人兼首席医疗官 。他在美国超声心动图学会 (ASE) 2023 年会议上就人工智能发表了讲话 。
“人工智能正在发生真正变革。我们已经看到人工智能如何重塑我们的现代生活，改变行业，它可能会影响医疗保健的各个方面，”莱斯特说。
AI 已经以天气应用、谷歌地图、搜索引擎、飞机导航、社交媒体语音设备命令以及许多其他可能并不明显的领域的形式出现在我们日常生活中。心脏病学领域也发生了同样的转变，可以自动识别和分割解剖结构，并且 AI 可以根据理想的教科书视图自动执行测量。他说，这使得测量结果比最好的人类成像师能够持续进行的测量结果更具可重复性和准确性。
深度学习和生成式人工智能将从根本上改变超声心动图
深度学习和生成式预训练 Transformer (GPT) 算法的引入是心脏超声领域 AI 发展的两个主要转折点，将在不久的将来 导致超声心动图工作流程发生重大变化。心脏病学 AI 专家Partho Sengupta 医学博士、医学博士、亨利·罗格斯大学心脏病学教授、罗伯特·伍德·约翰逊医学院心血管医学主任、罗伯特·伍德·约翰逊大学医院心血管服务线主任解释说，这将从根本上改变心脏病专家和超声医师的工作方式。
“深度学习将完全自动化所有测量，这些测量将自动填充到报告中。这是真实的，而且即将到来。其中一些将被内置到超声波机器中，这将真正减轻技术人员和医生的负担，他们因进行所有这些测量而感到精疲力竭，”Sengupta 解释说。“在未来两三年内，超声心动图的所有测量都将通过人工智能实现自动化。”
许多超声心动图专家也认同这些预测。
“我要告诉你的第一件事是，在不久的将来，没有人工智能的超声心动图实验室将远远落后。人工智能将存在于超声心动图机器中。研究完成后，人工智能将对其进行分析，读取器将获得所有测量值。已经有很多公司非常接近实现这一点，我认为这将极大地改变超声心动图，”芝加哥大学心血管成像主任、前 ASE 主席Roberto Lang 医学博士解释说。“这一直在缓慢地发生，但在未来几年将会出现爆发式增长，每个人都将使用人工智能。我认为你不能给自己一个拥有高容量实验室而不使用人工智能的机会。你会误诊，测量结果也不会非常可靠。”
供应商 Cleerly 的 CT 扫描中自动人工智能 (AI) 评估软冠状动脉斑块的示例。此图像显示了系统可以识别的不同类型的软斑块。人工智能会自动识别斑块类型，勾勒出它们的轮廓，然后通过大量测量计算出详细的评估结果。该技术可用于筛查患者的早期疾病，然后跟踪使用各种药物在冠状动脉疾病出现症状前数年稳定或逆转其进展情况。
人工智能已开始监测心脏病患者
大量 AI 审批用于医院级系统和消费级可穿戴手表及移动应用设备上的自动心脏心电图监测。该领域的 AI 激增正在改变 电生理学 (EP)。
“我认为人工智能不仅在帮助诊断方面发挥着非凡的作用，而且在预测和预防疾病方面也发挥着非凡的作用。它还有助于工作流程以及我们如何实际管理患者，”哈佛医学院医学教授、麻省总医院再同步和高级心脏治疗项目创始主任 Jagmeet Singh 医学博士解释说， 他在 2023 年心律会议上接受了《心血管业务》的采访。
Singh 的主要 AI 研究集中在其检测心房颤动 (AFib) 和室性心动过速 (VT) 的能力上。他与法国的医生合作开展了一项研究，使用 Cardiologs Holter ECG 分析算法分析使用 Holter 的前 24 小时数据，以预测未来 14 天的诊断结果。这些研究最终在过去两年的 HRS 上发表了两项最新分析。
在 HRS 的展台上，飞利浦医疗、iRhythm 和美敦力等众多供应商为远程监控系统、可穿戴和可植入心血管监测器提供了 FDA 批准的心电图分析算法。
心脏 MRI 和 CT 正在被人工智能改变
FDA 批准的人工智能有很多，专门用于心脏 CT 和 MRI。布莱根妇女医院正在实施的一个例子是，该医院正在推出一种人工智能驱动的心脏 MRI 方法。人工智能模型只需单击一下即可选择视图并启用采集。它还自动提供所有测量和量化。
“这项技术对我们产生了许多重要影响。首先，它缩短了检查时间。这对患者来说是个好消息，因为他们不需要在磁体上花费太多时间，但同时也提高了处理能力，因为我们每天可以接待更多患者。其次，它提高了我们工作的质量，因为它不再那么依赖于那些按下按钮并做出决定的技术人员的专业知识。然后，在后期处理方面，它简化了我们的生活。过去非常耗时的过程现在只需点击一下即可完成。对我来说，这非常有影响力，” 布莱根妇女医院核医学和分子成像部门主任、心血管成像项目执行主任 医学博士马塞洛·迪卡利 (Marcelo DiCarli)在接受《心血管商业》采访时表示。
虽然使用人工智能通常不会得到任何补偿，但其投资回报通常体现在效率、工作流程和测量准确性的提高。
“说到业务，关键在于扫描仪的吞吐量。随着报销额度的下降，能够容纳更多患者以弥补报销额度的缩减变得非常重要。对于医生的时间来说，这也变得非常重要。更高效、更准确甚至可能更好地完成我们的工作变得非常非常有意义，”迪卡利说。
许多影像学家担心人工智能会取代他们，但事实上，人工智能使他们能够利用更好的临床信息做更多工作。“我只能想到未来五年人工智能将带来的积极影响，”迪卡利说。
HeartFlow FFR-CT 技术的一个示例，显示患者的冠状动脉树，其中彩色编码覆盖层显示冠状动脉血流的临界下降。它采用心脏 CT 数据集并使用计算流体动力学来创建虚拟分数流量储备值。照片由 Dave Fornell 拍摄
首个心脏人工智能已进入患者护理指南
许多心脏成像专家表示，人工智能不再是一个科学项目，它现在正在影响真实的日常患者治疗结果。当第一种心脏人工智能算法被纳入欧洲和美国的实践指南时， 心血管计算机断层扫描学会 (SCCT)主席 、心脏病顾问和伦敦国王学院名誉高级临床讲师 Ed Nicol医学博士意识到人工智能已经进入现实世界。ACC /AHA 2021 年胸痛指南 包括建议使用人工智能驱动的血流储备分数，该分数来自无创 CT 成像 ( FFR-CT )。
“如果你 15 年前告诉我，我们将在美国胸痛指南中加入某种 AI 计算流体动力学工具，你一定会被嘲笑。每个人都会说你疯了。但这就是现实，我们根据证据在国际指南中看到了 FFR-CT。我猜，这将是众多指南中的第一个，”Nicol 说。
