La scansione oculare può rivelare il rischio di infarto o ictus

Secondo una ricerca sostenuta dalla British Heart Foundation e dal National Institute for Health and Care Research (NIHR), una semplice fotografia digitale della parte posteriore dell'occhio può predire un evento cardiovascolare grave, come un infarto o un ictus, che si verificherà entro i prossimi dieci anni con una precisione del 70%.

I ricercatori ritengono che le scansioni retiniche di routine potrebbero essere utilizzate anche per monitorare la salute cardiaca di una persona nel tempo, poiché hanno anche scoperto un collegamento tra la variazione del punteggio di rischio nell'arco di tre anni e la probabilità di un evento cardiovascolare grave.

La scansione oculare viene analizzata utilizzando l'intelligenza artificiale (IA), che fornisce una prognosi del rischio personalizzata in una frazione di secondo.

I soggetti a più alto rischio potrebbero essere indirizzati a un medico di base, che potrebbe prescrivere farmaci per la pressione sanguigna o statine per abbassare il colesterolo. In futuro, i ricercatori sperano che chiunque si sottoponga a una visita oculistica possa ricevere una notifica sulla propria condizione cardiaca sul proprio smartphone.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Cardiovascular Diabetology, è stato condotto dal dott. Ify Mordi, ricercatore presso la British Heart Foundation presso l'Università di Dundee e cardiologo consulente.

Ha detto:

"Potrebbe sorprendere, ma gli occhi sono la finestra sul cuore.
Se i vasi sanguigni nella parte posteriore dell'occhio presentano danni o restringimenti, è molto probabile che questo si verifichi anche nei vasi più profondi che irrorano il cuore, il che può portare a un infarto o a un ictus.
Si tratta di una scansione rapida che viene eseguita di routine e richiede meno di un minuto. Potrebbe essere una parte importante di un pacchetto di assistenza, insieme ai controlli della pressione sanguigna e del colesterolo, per identificare le persone che potrebbero trarre beneficio dal trattamento o da cambiamenti nello stile di vita."

Come funziona la tecnologia

I ricercatori dell'Università di Dundee hanno sviluppato una tecnologia di intelligenza artificiale per analizzare le fotografie digitali della retina, solitamente incluse nei normali esami della vista.

In primo luogo, l'IA è stata addestrata a individuare segnali di allarme come restringimenti dei vasi sanguigni, ostruzioni e lesioni che potrebbero indicare imminenti problemi cardiaci. Successivamente, è stato utilizzato un approccio "a scatola nera", che ha consentito alla tecnologia di utilizzare il deep machine learning per individuare qualsiasi dettaglio nelle immagini, dalle dimensioni alla posizione dei vasi sanguigni.

Dopo l'addestramento su circa 4.200 immagini, l'IA della scatola nera è stata testata per verificare la sua efficacia nel prevedere il rischio di infarto, ictus o morte per malattie cardiovascolari nel decennio successivo. Il team ha scoperto che l'IA ha previsto il 70% di questi casi quando è stata testata su scansioni oculari di oltre 1.200 persone.

Alcuni partecipanti si sono anche sottoposti a una scansione di controllo a distanza di tre anni dalla prima. Quando i ricercatori hanno analizzato come i punteggi di rischio identificati dall'IA cambiassero tra le scansioni, hanno scoperto che il quinto del gruppo con il maggiore aumento del punteggio aveva un rischio di evento cardiovascolare maggiore del 54% superiore rispetto al resto.

Questo aumento del rischio del 54% si è verificato in persone il cui punteggio AI è aumentato solo del 3% in tre anni, ad esempio se il rischio di un evento cardiovascolare a 10 anni è aumentato dal 20% al 23%.

Confronto con i metodi attuali

Il team ha anche confrontato la tecnologia di intelligenza artificiale con la previsione del rischio che le persone attualmente ricevono dai controlli sanitari di routine dal proprio medico di base: il "rischio cardiovascolare", ovvero la percentuale di probabilità di avere un evento cardiaco grave nel prossimo decennio, basata su fattori come età, sesso, pressione sanguigna, livelli di colesterolo e fumo. I ricercatori hanno scoperto che l'intelligenza artificiale e il metodo tradizionale hanno identificato quasi la stessa percentuale di persone a rischio di infarto, ictus o morte per malattie cardiovascolari.

Combinando il rischio clinico, la scansione retinica e un ulteriore test genetico, l'accuratezza predittiva è aumentata al 73%. Ciò significa che, insieme, potrebbero potenzialmente identificare tre persone a rischio in più ogni 100.

L'intelligenza artificiale è stata testata su persone con diabete, poiché il Servizio Sanitario Nazionale (NHS) le sottopone a scansioni retiniche di routine per verificare la presenza di complicazioni a carico dell'occhio. Tuttavia, i ricercatori ritengono che l'analisi dei vasi sanguigni oculari per valutare il rischio cardiovascolare dovrebbe funzionare per la maggior parte delle persone, non solo per i diabetici.

Conclusione

Lo studio è stato realizzato in collaborazione tra ricercatori clinici, tra cui il dott. Mordi e il dott. Alex Doney dell'Università di Dundee, e gli informatici che hanno sviluppato l'intelligenza artificiale, guidati dal professor Emanuele Trucco e dal dott. Mohammad Sayed.

Il professor Brian Williams, direttore scientifico e medico della British Heart Foundation, ha affermato:

Quanto più accuratamente possiamo prevedere il rischio di una persona di avere un infarto o un ictus, tanto maggiori sono le possibilità di prevenirli.
Innovazioni all'avanguardia, come l'utilizzo di scansioni retiniche in associazione allo screening medico, potrebbero contribuire a migliorare la previsione del rischio, un aspetto fondamentale per raggiungere l'obiettivo della British Heart Foundation di prevenire 125.000 infarti e ictus nel Regno Unito entro il 2035.
Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per confermare l'affidabilità di questa accuratezza predittiva e per determinare quanto sia realistico integrare le scansioni retiniche nella pratica clinica.