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近日，斯坦福大学开发的一个系统正在使用人工智能和机器学习来帮助医生监测病人的动脉来观察心脏病人的病情，以代替一些侵入性检查。

德里克·康诺利博士是桑德韦尔和西伯明翰医院NHS信托基金的介入心脏病顾问医生，他已经使用HeartFlow的技术大约一年了。在过去的12个月里，他发现英国人对使用这项技术越来越感兴趣。这项技术可以帮助医生观察冠状动脉内部。

总部位于加州的医疗科技公司HeartFlow最近获得了5亿美元的资金，帮助其将技术商业化。它的算法分析医学扫描产生的冠状动脉三维重建，并利用机器学习和人工智能来提高诊断准确性。

冠状动脉是为心脏供血的血管。如果这些血管变窄，例如，由于吸烟或高胆固醇，心脏无法获得维持有效工作所需的血液，这可能导致心脏病发作。在英国，心脏病是男性的头号杀手，也是死亡的第二大原因，占死亡人数的十分之一以上。

为了降低死于心脏病的人数，医生们希望能够在病人来找医生之前就能发现自己的病情。“当他们来找我的时候，他们已经心脏病发作了。如果我们能在他们心脏病发作之前就发现病情，情况将会更好。

这项技术源于斯坦福大学对流体动力学的研究，它从患者的CT扫描中获取数据，并构建出他们心脏的3D图像。这使得医生能够准确地观察冠状动脉的狭窄位置和程度。

虽然这听起来很简单，但它与以往的做法有很大的不同，首先这可以让患者免受很多压力、等待和不必要的侵入性检查。

对于任何被认为是由于心脏病引起胸痛而来医院就诊，然后又被转到快速胸痛诊所就诊的患者来说，第一个测试就是心脏CT。那些有明显动脉严重狭窄迹象的病人可能会接受侵入性血管检查，在这个过程中，病患会被推入导管实验室，一根导线插入冠状动脉，测量血管顶部和底部的压力。如果这种差异，即所谓的功能性血流储备(FFR)低于80%，病人将需要支架，即放置在动脉内的管子来保持动脉畅通。

“心脏CT真的算是效率很高的检查方法，这是我们拥有的最敏感和最具体的检测方式，但它往往夸大了疾病，因此，心脏CT检查看起来可能比侵入性血管造影更糟糕。

通过研究在心脏CT扫描过程中病人动脉中物质的流动，心脏血流可以计算病人的FFR，而不需要侵入性血管造影。

康诺利说，这对病人来说是个好消息，他没有受到与侵入性检测相关的风险的影响。例如，病人在心脏CT中吸收的辐射量是他们在侵入性血管造影中吸收辐射量的四分之一。“你接受的辐射越多，诱发癌症的可能性就越大，尤其是年轻患者。你使用的辐射越少越好。其次，心脏CT可以减少危险。我们每做一次血管造影诊断，3000名病人中就有一人可能患有严重疾病或死亡。而CT检查要比侵入性血管造影安全得多。”

通过使用心脏流量来计算FFR，最终接受侵入性血管造影的病人会更少，伴随而来的风险也更少，而那些真正需要进行血管造影的病人也更少。

康诺利说:“每5个病人中有一半人将服用胆固醇片，因为他们有早期疾病，一半有正常的冠状动脉。过去五分之一的病人需要做导管血管造影，现在十分之七的病人不需要去导管实验室做侵入性手术，因为心脏流量排除了他们有明显狭窄的可能性。”

它不仅使患者的生活更轻松,使生活更加方便，诊费更便宜，还能减少侵入性血管造影。“如果我们把一个人带到导管实验室，他们的冠状动脉正常，检查需要花费一个小时，这相当于是浪费了时间。。”

目前，在伯明翰进行的CT扫描已经完成，并上传到HeartFlow的云端。一旦该公司的算法对扫描结果起作用，它就会报告结果——对于伯明翰的病人来说，大约是三个小时之后。康诺利希望这种延迟能减少，也许能达到这样的效率:病人可以做一次扫描，去喝杯咖啡，在喝完咖啡后就能看到结果。

目前，这种扫描只对胸痛患者进行，如果成本和时间延迟降低，这种测试可以在更广泛的人群中进行，以诊断心脏病的早期症状，并防止病情恶化。

“下一个问题是，如果你选取高风险人群，比如糖尿病、高血压、高胆固醇、或烟瘾大的人，或以上所有人群，他们中有多少人会患病?”CT扫描仪可能会告诉我们。但是问题是，如果他们的冠状动脉变窄，他们仅仅从药片、搭桥手术或支架中能够得到完全的治疗吗?我认为未来还有更多改进空间。”

虽然CT和心脏血流目前只能显示患者的动脉是否有明显狭窄，是否应该植入支架，但在未来，该系统可能会给医生更大的指导，让他们知道下一步该做什么。Connolly预测，不久之后，HeartFlow将不仅能提示是否需要支架，还能提示应该使用多大的支架，应该放置在哪里，以及更多可以量化预期的结果，因为机器学习将需要进行越来越多的扫描和积累。

“目前，HeartFlow比较擅长判断哪些病人不需要支架。未来，我们应该能够预测如果我们植入支架会发生什么，这将帮助我们做出临床判断，判断支架是否适合病人。”

同时！心脏病学家否认了人工智能在医学上的日益广泛应用可能会让医生失去技术技能的担忧，相反，他认为这是一种为医生提供额外诊疗证据的方式。

“我是否害怕机器告诉我，病人接受x或y治疗的概率是小数点后17位?”一点也不。虽然我们还没有做到这一点，但很明显，技术有它的用途，医生在没有太多证据的情况下只说‘我认为’的时代将会消失。”