ROCHESTER, Minnesota — A menudo, el primer signo de una enfermedad cardiovascular puede ser un evento importante como un ataque cardíaco, un derrame cerebral o un paro cardíaco. Hoy, investigadores y médicos de Mayo Clinic están utilizando la tecnología de inteligencia artificial (IA) para señalar los problemas cardíacos temprano, aumentando las capacidades de una prueba de diagnóstico que ha existido durante más de un siglo — el electrocardiograma (ECG o EKG).

La detección temprana de enfermedades cardíacas puede marcar una diferencia significativa en la calidad de vida y la longevidad de un paciente, pero la ausencia de síntomas aumenta la complejidad. El ECG habilitado para IA ofrece una forma de potenciar la detección temprana de enfermedades cardíacas y rastrear la progresión de la enfermedad utilizando una prueba relativamente económica, fácilmente disponible y, a menudo, que ya forma parte del registro de salud electrónico de un paciente.

Mayo Clinic ha desarrollado algoritmos de ECG-IA que se utilizan actualmente en la investigación para predecir la probabilidad de que un paciente tenga problemas cardíacos como fibrilación auricular, amiloidosis, estenosis aórtica, fracción de eyección baja, miocardiopatía hipertrófica (MCH) etc. La IA también puede predecir la edad biológica de un paciente utilizando ECG tradicionales de 12 derivaciones y de una sola derivación desde relojes inteligentes y dispositivos portátiles.

Una aplicación destacada es el uso de ECG-IA para detectar una fracción de eyección baja, comúnmente llamada bomba cardíaca débil. El algoritmo de 12 derivaciones para detectar esta condición está autorizado para uso clínico por la Food and Drug Administration (FDA) de los Estados Unidos y licenciado para Anumana. El algoritmo de derivación única para dispositivos portátiles aplicados externamente al pecho está licenciado a Eko Health para el desarrollo comercial.

Diagnóstico de una bomba cardíaca débil

Fracción de eyección baja es una condición que tiene un tratamiento en el que el corazón se debilita y bombea menos sangre al cuerpo. Las causas y los síntomas subyacentes a menudo tienen tratamientos, pero es posible que las personas no sean conscientes de su afección hasta que los síntomas como dificultad para respirar, fatiga e hinchazón de las piernas comiencen a empeorar. Si no se trata, la fracción de eyección baja puede convertirse en un empeoramiento de la insuficiencia cardíaca, afectando la calidad de vida y potencialmente volviéndose lo suficientemente grave como para requerir un trasplante de corazón o conducir a un paro cardiaco.

Desafortunadamente, los síntomas de una bomba cardíaca débil pueden confundirse con los síntomas observados en un embarazo normal. En Mayo Clinic en Florida, la Dra. Demilade Adedinsewo, Licenciada en Cirugía y cardióloga, utiliza la IA como herramienta para detectar una afección en mujeres llamada miocardiopatía periparto, una bomba cardíaca débil que puede desarrollarse durante el embarazo o poco después del parto. La debilidad del músculo cardíaco se puede predecir con IA a partir de un ECG tradicional de 12 derivaciones y un estetoscopio digital habilitado para IA que captura el ECG de una sola derivación y las grabaciones de sonido cardíaco.

"Nuestra investigación de pacientes obstétricas en Nigeria sugiere que la tecnología portátil como el estetoscopio digital habilitado para IA tiene el potencial de señalar el doble de casos de miocardiopatía periparto en comparación con la atención diaria", explica la Dra. Adedinsewo. "Puede ser una herramienta poderosa para llevar diagnósticos portátiles de miocardiopatía a más mujeres en poblaciones urbanas y rurales desatendidas en todo el mundo. El acceso es una consideración importante en el enfoque de las disparidades de salud en los EEUU, ya que las mujeres negras tienen un riesgo hasta seis veces mayor de desarrollar miocardiopatía periparto, comparado con las mujeres blancas."

Acumulación de amiloide en el corazón

La amiloidosis es una enfermedad rara de proteínas mal plegadas que se extravían para formar depósitos de amiloides en órganos, nervios y tejidos. Hay varios tipos, pero cuando está en cantidad suficiente, el amiloide se acumula en el corazón, causando insuficiencia cardíaca y síntomas como dificultad para respirar, acumulación de líquidos y desmayos. Los pacientes también pueden tener problemas con el ritmo cardíaco y pueden necesitar un marcapasos. El diagnóstico temprano es clave porque, aunque la amiloidosis no es curable, es tratable con nuevas terapias médicas que pueden reducir drásticamente la cantidad de amiloide producido y prevenir la progresión de la enfermedad.

Utilizando el ECG-IA, los médicos de Mayo Clinic posiblemente pueden detectar a los pacientes que se encuentran en las primeras etapas de la amiloidosis cardíaca. La tecnología se utiliza en la investigación y tiene el nombramiento de la FDA de los EEUU como un dispositivo innovador.

"Hemos realizado algunas investigaciones que señalan que si aplicamos inteligencia artificial solo al electrocardiograma, podemos indicar si el paciente tiene el diagnóstico muchas veces incluso antes de que un médico lo diagnostique. Por eso, creemos que esta es una manera de realizar un diagnóstico precoz", afirma la Dra. Martha Grogan, cardióloga de Mayo Clinic en Rochester, Minnesota. "Por el momento, todo esto tiene que aplicarse en un contexto clínico. No es solo un ECG-IA, en realidad puede ayudarnos a asumir una amiloidosis."

"Es una herramienta muy poderosa porque no es costosa. Está disponible en casi todos los rincones. Nuestra investigación ha demostrado que incluso una sola derivación , que es algo que podría hacerse en un reloj o en un dispositivo móvil simple, puede darnos esta predicción de amiloidosis", dice la Dra. Grogan. "Con esto, podemos imaginar que, en poblaciones desatendidas de todo el mundo, un ECG simple puede ayudar a determinar si un paciente tiene amiloidosis, especialmente en aquellos grupos de alto riesgo."

Miocardiopatía hipertrófica

Miocardiopatía hipertrófica es una de las enfermedades cardíacas genéticas más comunes, que afecta a 1 de cada 200 a 500 personas. La MCH ocurre cuando las paredes del corazón se engruesan con el tiempo, lo que puede interrumpir las señales eléctricas del corazón, aumentando el riesgo de muerte cardíaca súbita. Desafortunadamente, las personas a menudo no notan ningún síntoma hasta que la enfermedad progresa. Es como tener un intruso silencioso en su corazón.

La detección temprana es crucial, pero desafiante. La MCH no siempre aparece en pruebas básicas, como un ECG de 12 derivaciones. La mayoría de los pacientes no son remitidos para exámenes más rigurosos como un ecocardiograma o una RM, a menos que se sospeche de algún problema. Pero el ECG-IA puede detectar la MCH al reconocer patrones sutiles que incluso los expertos médicos pueden no notar.

"La aplicación de este algoritmo de IA a los ECGs de rutina es prometedora como una manera de hacer que la detección temprana de MCH sea más práctica, precisa y accesible como parte de un examen de salud cardíaca", explica el Dr. Konstantinos Siontis, electrofisiólogo cardíaco en Mayo Clinic en Rochester. "Atletas con MCH aún no diagnosticada, que pueden sufrir más riesgos de arritmias peligrosas durante el ejercicio, pueden beneficiarse de la detección temprana. Y dado que la MCH a menudo se presenta en familias, detectarla temprano en una persona puede conducir a la identificación de otros miembros de la familia en riesgo."

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