Sydänkäyrä kertoo sydämen tilasta. Kuva: Shutterstock
Sydänkäyrä kertoo sydämen tilasta. Kuva: Shutterstock

Tutkijat eivät tiedä, mihin sydänkäyrän ominaisuuksiin tietokoneohjelma perusti ennusteensa.

Tekoäly pystyi lääkäreitä tarkemmin ennustamaan sydänkäyristä, mikä on potilaan riski kuolla vuoden aikana. Saavutus on sitäkin hämmästyttävämpi, koska lääkärit eivät vielä tiedä, miten tekoäly teki sen.

Tekoälyn taitoja testasi tutkija Brandon Fornwalt, joka on töissä terveydenhoitoalan yrityksessä Geisingerissä Yhdysvaltain Pennsylvaniassa.

Hän laittoi tekoälyohjelman tutkimaan 1,77 miljoonaa arkistoitua elektrokardiogrammia (ekg) eli sydänsähkökäyrää. Nämä ekg:t oli otettu vuosien aikana lähes 400 000 ihmiseltä.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tekoälyn tehtävä oli ennustaa käyrän perusteella, kenellä potilaista oli suurempi riski kuolla seuraavan vuoden aikana, kertoo tiedelehti New Scientist.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Ekg esittää sydämen sähköistä toimintaa sydänkäyrinä. Käyrän kuvio vaihtelee sydämen tilan mukaan, ja siinä näkyy esimerkiksi sydänkohtaus tai eteisvärinä.

Fornwalt laittoi asialle kaksi tekoälyn versiota. Toisen algoritmi sai tutkittavaksi vain raakaa ekg-dataa. Toiselle tekoälylle syötettiin ekg-mittausten lisäksi tiedot potilaan iästä ja sukupuolesta.

Ryhmä punnitsi tekoälyn taitoja niin sanotulla auc-mittauksella, joka arvioi kykyä erottaa toisistaan kaksi erilaista potilaiden ryhmää. Tässä tapauksessa ryhmät olivat vuoden aikana kuolleet potilaat ja sen aikana eloon jääneet.

Tekoälyn pistemäärä oli jatkuvasti yli 0,85, kun täydellinen pistemäärä on yksi. Pistemäärä 0,5 ei osoita eroa näiden kahden tutkittavan ryhmän välillä.

Lääkäreiden tekemät auc-arviot ovat yleensä välillä 0,65–0,8. Tekoäly arvioi siis potilaan tilan ekg-käyristä selvästi paremmin kuin lääkärit.

Vertailun vuoksi tutkijat loivat myös algoritmin, joka perustuu sellaisiin ekg-ominaisuuksiin, joita lääkärit tällä hetkellä mittaavat, kuten tiettyjä kuvioita EKG-tallenteista. Pelkkää jännitettä mittaava tekoäly oli kokeissa sitäkin parempi.

Tekoäly ennusti lääkäriä tarkemmin kuoleman riskin jopa niille potilaille, joiden ekg oli sydänlääkärien mielestä normaali. Kolme sydänlääkäriä tarkisti erikseen normaalin näköisiä sydänkäyriä n, mutta eivät pystyneet näkemään niitä riskejä, jotka tekoäly ennusti oikein.

”Tämä viittaa siihen, että tekoälyn algoritmi näkee asioita, joita ihmiset todennäköisesti eivät voi nähdä tai jotka he sivuuttavat, koska he pitävät niitä normaaleina”, Fornwalt sanoo.

”Tekoäly voi ehkä opettaa meille asioita, joita olemme tulkinneet väärin vuosikymmeniä”, hän jatkaa.

Epäselvää on vielä, mitä kuvioita tekoäly näkee ekg:ssä. Siksi lääkärit eivät vielä ole halukkaita käyttämään tekoälyä arkisessa potilastyössä.

Fornwaltin tutkimus perustui siis arkistoituun tietoon. Aineistossa ei ollut nykyisten potilaiden ekg-tietoja.

Seuravaksi tekoälyä kokeillaan potilastyössä, ja siinä algoritmin on osoitettava, että potilaan tilaa voi kohentaa ja ennustaa tekoälyn avulla, sanoo Fornwaltin työtoveri Christopher Haggerty New Scientistin mukaan.

Tutkimus tekoälyn taidoista esitellään Amerikan sydänliiton tapaamisessa Dallasissa Texasissa 16. marraskuuta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla