眼スキャンで心臓発作や脳卒中のリスクが明らかになる

英国心臓財団と国立医療研究機構（NIHR）が支援する研究によると、目の奥の簡単なデジタル写真で、心臓発作や脳卒中など、今後10年以内に起こる重大な心血管疾患を70％の精度で予測できるという。

研究者らは、3年間にわたるリスクスコアの変化と重大な心血管イベントの発生確率との間に関連があることも発見したため、定期的な網膜スキャンは長期間にわたる人の心臓の健康状態を追跡するためにも使用できると考えている。

目のスキャンは人工知能 (AI) を使用して分析され、ほんの一瞬で個別のリスク予測が提供されます。

リスクが最も高い人はかかりつけ医に紹介され、血圧降下剤やコレステロールを下げるスタチンを処方される可能性があります。研究者たちは将来、眼科検診を受けるすべての人がスマートフォンで心臓の状態に関する通知を受け取れるようになることを期待しています。

ダンディー大学の英国心臓財団研究員であり心臓専門医コンサルタントでもあるイフィー・モルディ博士が、Cardiovascular Diabetology誌に発表されたこの研究を主導した。

彼はこう言った。

意外に思われるかもしれませんが、目は心臓の窓です。
眼底の血管に損傷や狭窄がある場合、心臓に血液を供給する体の深部の血管にも同様の症状が見られる可能性が高く、心臓発作や脳卒中につながる可能性があります。
これは日常的に行われる簡単なスキャンで、1分もかかりません。血圧やコレステロール値の検査と並んで、治療や生活習慣の改善が有効な可能性のある人を特定するためのケアパッケージの重要な一部となる可能性があります。

この技術の仕組み

ダンディー大学の研究者らは、通常の眼科検査で通常行われるデジタル網膜写真を分析するAI技術を開発した。

まず、AIは血管の狭窄、閉塞、病変など、心臓疾患の兆候となる可能性のある兆候を検知するように訓練されました。次に、「ブラックボックス」アプローチを採用し、深層機械学習を用いて血管の大きさから位置まで、画像内のあらゆる詳細を検知できるようにしました。

約4,200枚の画像で訓練した後、このブラックボックスAIは、今後10年間で心臓発作や脳卒中を起こす人、あるいは心血管疾患で死亡する人をどの程度正確に予測できるかをテストしました。研究チームは、1,200人以上の眼球スキャン画像でテストした結果、このAIがこれらの症例の70%を予測できることを発見しました。

参加者の中には、最初の検査から3年後に再検査を受けた人もいました。研究者らがAIによって特定されたリスクスコアが検査間でどのように変化したかを分析したところ、スコアの上昇幅が最も大きかった5分の1のグループでは、主要な心血管イベントのリスクが残りのグループよりも54%高かったことがわかりました。

この 54% のリスク増加は、3 年間で AI スコアがわずか 3% 増加した人々で発生しました。たとえば、心血管イベントの 10 年リスクが 20% から 23% に増加した場合などです。

現在の方法との比較

研究チームはまた、AI技術を、現在、かかりつけ医による定期健康診断で人々が得ている「心血管リスク」予測と比較しました。これは、年齢、性別、血圧、コレステロール値、喫煙などの要因に基づいて、今後10年間で重大な心臓発作を起こす確率をパーセンテージで表したものです。研究者たちは、AIと従来の方法では、心臓発作、脳卒中、または心血管疾患による死亡リスクのある人の割合がほぼ同じであることを発見しました。

臨床リスク、網膜スキャン、そして追加の遺伝子検査を組み合わせると、予測精度は73%に向上しました。つまり、これらを組み合わせることで、100人中3人ほどのリスクの高い人を特定できる可能性があるということです。

このAIは糖尿病患者を対象にテストされています。糖尿病患者はNHS（国民保健サービス）で定期的に網膜スキャンを受け、眼の合併症の有無を確認しているためです。しかし、研究者たちは、眼の血管を分析して心血管リスクを評価することは、糖尿病患者だけでなく、ほとんどの人に有効だと考えています。

結論

この研究は、ダンディー大学のモルディ博士やアレックス・ドニー博士などの臨床研究者と、エマヌエーレ・トゥルッコ教授やモハマド・サイード博士が率いるAIを開発したコンピューター科学者との共同研究だった。

英国心臓財団の最高科学・医療責任者であるブライアン・ウィリアムズ教授は次のように述べた。

心臓発作や脳卒中のリスクをより正確に予測できればできるほど、予防できる可能性が高まります。
網膜スキャンを医療スクリーニングと併用するといった最先端のイノベーションは、リスク予測の向上に役立つ可能性があります。これは、英国心臓財団が2035年までに英国で12万5000件の心臓発作と脳卒中を予防するという目標を達成する上で重要です。
しかし、この予測精度の信頼性を確認し、網膜スキャンを臨床実践に取り入れることがどの程度現実的であるかを判断するには、さらなる研究が必要です。