剑桥大学的一组研究人员设计了一种机器学习算法，使用电子听诊器的音频记录有效检测和分级犬类患者的心脏杂音。据研究作者称，该算法最初是为人类设计的，在测试中，它以87.9%的敏感性识别了任何级别的心脏杂音。
“据我们所知，目前还没有关于狗狗心音的数据库，这就是为什么我们首先使用了人类心音数据库的原因。” 研究负责人 Anurag Agarwal 博士在新闻稿中说道。“哺乳动物的心脏结构相对类似，当它们出现问题时，往往也会以相似的方式出问题。”
研究团队最初使用约1000名人类患者的心音数据库，开发了一种机器学习算法，模仿心脏病专家对心脏杂音的检测。之后，他们调整了算法以分析狗狗的心音。
数据来自英国四家兽医专科中心，近800只接受常规心脏检查的狗狗。研究中的每只狗狗都接受了由心脏科医生进行的全面体检和超声心动图检查，医生对心脏杂音进行了分级并诊断心脏疾病，同时使用电子听诊器记录了心音。
“二尖瓣疾病主要影响小型犬，但为了测试和改进我们的算法，我们希望收集不同形状、大小和年龄的狗狗的数据。” 剑桥大学兽医学系的副教授兼研究共同作者 Jose Novo Matos 兽医博士说道。
“我们收集的数据越多，算法对兽医和狗主人来说就越有用。” 他继续说道。研究人员表示，该研究发表在《兽医内科学杂志》上，是迄今为止最大的标注犬类心音录音数据库。
根据新闻稿，这款人工智能（AI）程序不仅可以从音频记录中检测和分级心脏杂音，还能区分与轻微疾病相关的杂音和那些表明需要进一步治疗的更严重心脏问题的杂音。
“对心脏杂音进行分级，并确定心脏病是否需要治疗，这需要丰富的经验、心脏科兽医的转诊以及昂贵的专业心脏检查。” Novo Matos 在新闻稿中解释道。“我们希望赋能普通兽医，使他们能够检测心脏疾病并评估其严重程度，帮助主人为他们的狗狗做出最佳决定。”
对算法性能的分析发现，在超过一半的病例中，人工智能（AI）与心脏病专家的评估一致。在90%的病例中，它与心脏病专家的评级相差不超过一个等级。
心脏杂音、二尖瓣疾病和 AI 解决方案
心脏杂音是二尖瓣疾病的主要指标，而二尖瓣疾病是成年犬最常见的心脏病之一。每30只接受兽医检查的狗中，约有1只会被发现存在心脏杂音，尤其是在小型和老年犬中，这一患病率更高。
鉴于二尖瓣疾病及其他心脏疾病在狗狗中较为常见，早期检测对及时治疗、延长狗狗寿命至关重要。“心脏病在人类中是一个巨大的健康问题，但在狗狗中，这个问题更加严重。” 研究的第一作者 Andrew McDonald 博士解释道。“大多数小型犬在年老时都会有心脏病，但显然，狗狗无法像人类一样沟通，因此，及时检测心脏疾病的责任落在了初级兽医身上，这样疾病才能得到治疗。”
“心脏杂音的分级是确定下一步和治疗方案的有用区分方法，而我们已经实现了这一过程的自动化。” McDonald 说道。“对于那些听诊器技能不太娴熟的兽医和护士，甚至是那些非常擅长使用听诊器的人，我们相信这个算法可能是一个非常有价值的工具。”
目前，对于患有瓣膜病的人类来说，唯一的治疗方法是手术。然而，对于狗狗来说，药物是一个潜在的解决方案。“知道什么时候用药对让狗狗尽可能长时间保持良好的生活质量非常重要。” Agarwal 在新闻稿中指出。“我们希望赋能兽医，帮助他们做出这些决定。”
这项新的 AI 技术可能为初级兽医提供一种具有成本效益且高效的筛查解决方案，从而改善狗狗的生活质量。“很多人都说 AI 是对工作的威胁，但对我来说，我将它视为一个让我成为更好的心脏病专家的工具。” Novo Matos 在新闻稿中说道。“我们无法为每只狗狗进行心脏扫描——我们没有足够的时间或专家来为每只有杂音的狗狗进行筛查。但是像这样的工具可以帮助兽医和狗主人，这样我们就可以快速识别出最需要治疗的狗狗。”
“据我们所知，目前还没有关于狗狗心音的数据库，这就是为什么我们首先使用了人类心音数据库的原因。” 研究负责人 Anurag Agarwal 博士在新闻稿中说道。“哺乳动物的心脏结构相对类似，当它们出现问题时，往往也会以相似的方式出问题。”
研究团队最初使用约1000名人类患者的心音数据库，开发了一种机器学习算法，模仿心脏病专家对心脏杂音的检测。之后，他们调整了算法以分析狗狗的心音。
数据来自英国四家兽医专科中心，近800只接受常规心脏检查的狗狗。 研究中的每只狗狗都接受了由心脏科医生进行的全面体检和超声心动图检查，医生对心脏杂音进行了分级并诊断心脏疾病，同时使用电子听诊器记录了心音。
“二尖瓣疾病主要影响小型犬，但为了测试和改进我们的算法，我们希望收集不同形状、大小和年龄的狗狗的数据。” 剑桥大学兽医学系的副教授兼研究共同作者 Jose Novo Matos 兽医博士说道。[^2^]
“我们收集的数据越多，算法对兽医和狗主人来说就越有用。” 他继续说道。[^2^] 研究人员表示，该研究发表在《兽医内科学杂志》上，是迄今为止最大的标注犬类心音录音数据库。[^1^][^2^]
根据新闻稿，这款人工智能（AI）程序不仅可以从音频记录中检测和分级心脏杂音，还能区分与轻微疾病相关的杂音和那些表明需要进一步治疗的更严重心脏问题的杂音。[^2^]
“对心脏杂音进行分级，并确定心脏病是否需要治疗，这需要丰富的经验、心脏科兽医的转诊以及昂贵的专业心脏检查。” Novo Matos 在新闻稿中解释道。[^2^] “我们希望赋能普通兽医，使他们能够检测心脏疾病并评估其严重程度，帮助主人为他们的狗狗做出最佳决定。”
对算法性能的分析发现，在超过一半的病例中，人工智能（AI）与心脏病专家的评估一致。在90%的病例中，它与心脏病专家的评级相差不超过一个等级。
心脏杂音、二尖瓣疾病和 AI 解决方案
心脏杂音是二尖瓣疾病的主要指标，而二尖瓣疾病是成年犬最常见的心脏病之一。[^2^] 每30只接受兽医检查的狗中，约有1只会被发现存在心脏杂音，尤其是在小型和老年犬中，这一患病率更高。
鉴于二尖瓣疾病及其他心脏疾病在狗狗中较为常见，早期检测对及时治疗、延长狗狗寿命至关重要。 “心脏病在人类中是一个巨大的健康问题，但在狗狗中，这个问题更加严重。” 研究的第一作者 Andrew McDonald 博士解释道。[^2^] “大多数小型犬在年老时都会有心脏病，但显然，狗狗无法像人类一样沟通，因此，及时检测心脏疾病的责任落在了初级兽医身上，这样疾病才能得到治疗。”
“心脏杂音的分级是确定下一步和治疗方案的有用区分方法，而我们已经实现了这一过程的自动化。” McDonald 说道。[^2^] “对于那些听诊器技能不太娴熟的兽医和护士，甚至是那些非常擅长使用听诊器的人，我们相信这个算法可能是一个非常有价值的工具。”
目前，对于患有瓣膜病的人类来说，唯一的治疗方法是手术。然而，对于狗狗来说，药物是一个潜在的解决方案。“知道什么时候用药对让狗狗尽可能长时间保持良好的生活质量非常重要。” Agarwal 在新闻稿中指出。[^2^] “我们希望赋能兽医，帮助他们做出这些决定。”
这项新的 AI 技术可能为初级兽医提供一种具有成本效益且高效的筛查解决方案，从而改善狗狗的生活质量。“很多人都说 AI 是对工作的威胁，但对我来说，我将它视为一个让我成为更好的心脏病专家的工具。” Novo Matos 在新闻稿中说道。[^2^] “我们无法为每只狗狗进行心脏扫描——我们没有足够的时间或专家来为每只有杂音的狗狗进行筛查。但是像这样的工具可以帮助兽医和狗主人，这样我们就可以快速识别出最需要治疗的狗狗。”
“据我们所知，目前没有现成的犬类心脏声音数据库，这就是我们为什么从人类心脏声音数据库开始的原因，”该研究的负责人Anurag Agarwal博士在新闻稿中说。 “哺乳动物的心脏结构相当相似，当出现问题时，它们往往会以相似的方式出现问题。”
该团队首先使用大约1000名人类患者的心脏声音数据库，并开发了一种机器学习算法来复制心脏病专家检测心脏杂音的过程。然后他们调整了算法，以分析犬类的心脏声音。
数据收集自英国4家兽医专科中心接受常规心脏检查的近800只狗。[2] 每只参与研究的狗都接受了心脏病专家的全面体检和超声心动图检查，专家对任何杂音进行了分级并诊断心脏病，同时使用电子听诊器记录心脏声音。
“二尖瓣疾病主要影响小型犬，但为了测试和改进我们的算法，我们希望从各种体型、大小和年龄的狗那里获得数据，”该研究的共同作者、剑桥大学兽医系教授Jose Novo Matos博士在新闻稿中说。[2]
“我们拥有的训练数据越多，我们的算法对兽医和狗主人来说就越有用，”他继续说道。[2] 根据研究人员的说法，发表在《兽医内科学杂志》上的这项研究是迄今为止最大的犬类心脏声音录音的汇编注释数据库。[1][2]
人工智能（AI）程序不仅可以从音频记录中检测和评估心脏杂音，还可以区分与轻度疾病相关的杂音和那些表明需要进一步治疗的更严重心脏病的杂音，根据新闻稿。[2]
“评估心脏杂音的等级和确定是否需要治疗心脏病需要很多经验，需要转诊到兽医心脏病专家，并进行昂贵的专业心脏扫描，”Novo Matos在新闻稿中解释道。[2] “我们希望赋予普通医生检测心脏病和评估其严重性的能力，以帮助狗主人为他们的爱犬做出最佳决策。”
对算法性能的分析发现，人工智能（AI）在超过一半的案例中与心脏病专家的评估一致。在90%的案例中，它与心脏病专家的评级相差一个等级。
心脏杂音、二尖瓣疾病和AI解决方案 心脏杂音是二尖瓣疾病的首要指标，这是成年犬中最常见的心脏病。[2] 大约每30只由兽医检查的狗中就有1只被发现有心脏杂音，特别是在小型和老年犬种中，患病率更高。
早期检测对于通过及时的治疗延长犬类的寿命至关重要，鉴于二尖瓣疾病和其他心脏病在这些动物中的普遍性。“人类心脏病是一个巨大的健康问题，但在狗中问题更大，”该研究的第一作者Andrew McDonald博士解释道。[2] “大多数小型犬种在年老时会有心脏病，但显然狗不能像人类那样交流，所以这取决于初级保健兽医尽早发现心脏病以便治疗。”
“心脏杂音的等级是确定下一步行动和治疗的有用区分因素，我们已经自动化了这一过程，”McDonald说。[2] “对于没有那么多听诊器技巧的兽医和护士，甚至那些非常擅长使用听诊器的人，我们相信这个算法可能是一个极具价值的工具。”
目前，人类瓣膜病的唯一治疗方法是手术。然而，对于狗来说，药物是一个可能的解决方案。“知道何时给药非常重要，以便尽可能长时间地为狗提供最佳生活质量，”Agarwal在新闻稿中指出。[2] “我们希望赋予兽医帮助做出这些决策的能力。”
这项新的AI技术可能为初级保健兽医提供一种成本效益高且高效的筛查解决方案，改善狗的生活质量。“很多人谈论AI对工作的威胁，但对我来说，我把它看作是一种工具，它将使我成为一名更好的心脏病专家，”Novo Matos在新闻稿中说。[2] “我们不能在这个国家对每只狗都进行心脏扫描——我们没有足够的时间或专家来对每只有杂音的狗进行筛查。但像这样的工具可以帮助兽医和狗主人，这样我们就可以迅速识别那些最需要治疗的狗。”
参考资料：
- McDonald A, Novo Matos J, Silva J, et al. A machine‐learning algorithm to Grade Heart Murmurs and stage preclinical myxomatous mitral valve disease in dogs. Journal of Veterinary Internal Medicine. Published online October 21, 2024. https://doi.org/10.1111/jvim.17224
- AI algorithm accurately detects heart disease in dogs. News release. ScienceDaily. October 28, 2024. Accessed October 30, 2024. https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241028211501.htm