IA rileva soffi cardiaci nei cani di piccola taglia

Roma – Un algoritmo di apprendimento automatico si è dimostrato efficace nel rilevare con precisione i soffi cardiaci nei cani, uno dei principali indicatori di malattie cardiache, che colpisce gran parte di alcune razze di piccola taglia come i King Charles Spaniel. Lo rivela uno studio condotto da gruppo di ricerca guidato dall’Università di Cambridge, pubblicato sul Journal of Veterinary Internal Medicine. I ricercatori hanno adattato un algoritmo originariamente progettato per gli esseri umani e hanno scoperto che questo poteva rilevare e classificare automaticamente i soffi cardiaci nei cani, in base alle registrazioni audio degli stetoscopi digitali. Nei test, l’algoritmo ha rilevato i soffi cardiaci con una sensibilità del 90%, un’accuratezza simile a quella dei cardiologi esperti. I soffi cardiaci sono un indicatore chiave della malattia della valvola mitrale, la patologia cardiaca più comune nei cani adulti. Circa uno su 30 cani visitati da un veterinario ha un soffio cardiaco, sebbene la prevalenza sia più alta nei cani di piccola taglia e nei cani più anziani. Poiché la malattia della valvola mitrale e altre patologie cardiache sono così comuni nei cani, la diagnosi precoce è fondamentale, poiché una terapia tempestiva può prolungare la loro vita. La tecnologia sviluppata dalla squadra di ricerca di Cambridge potrebbe offrire uno strumento di screening conveniente ed efficace per i veterinari di medicina generale e migliorare la qualità della vita dei cani. “Le malattie cardiache negli esseri umani sono un enorme problema di salute, ma nei cani sono un problema ancora più grande”, ha affermato Andrew McDonald, del Dipartimento di Ingegneria di Cambridge e primo autore dello studio. “La maggior parte delle razze di cani più piccole avrà malattie cardiache quando invecchieranno, ma ovviamente i cani non possono comunicare nello stesso modo degli esseri umani, quindi spetta ai veterinari di medicina generale rilevare le malattie cardiache abbastanza presto in modo che possano essere curate”, ha sottolineato McDonald. “Per quanto ne sappiamo, non esistono database di suoni cardiaci nei cani, motivo per cui abbiamo iniziato con un database di suoni cardiaci negli esseri umani”, ha affermato Anurag Agarwal, che ha guidato la ricerca ed è specialista in acustica e bioingegneria. “I cuori dei mammiferi sono abbastanza simili e quando le cose vanno male, tendono ad andare male in modi simili”, ha evidenziato Agarwal. I ricercatori hanno consultato un database di suoni cardiaci di circa mille pazienti umani e hanno sviluppato un algoritmo di apprendimento automatico per replicare se un soffio cardiaco fosse stato rilevato da un cardiologo. I ricercatori hanno quindi adattato l’algoritmo in modo che potesse essere utilizzato con i suoni cardiaci dei cani. I ricercatori hanno raccolto dati da quasi 800 cani sottoposti a esami cardiaci di routine presso quattro centri veterinari specializzati nel Regno Unito. Tutti i cani sono stati sottoposti a un esame fisico completo e a una scansione cardiaca, ecocardiogramma, da parte di un cardiologo per classificare eventuali soffi cardiaci e identificare le malattie cardiache, e i suoni cardiaci sono stati registrati utilizzando uno stetoscopio elettronico. Di un ordine di grandezza, questo è il più grande set di dati sui suoni cardiaci dei cani mai creato. “La malattia della valvola mitrale colpisce principalmente i cani di piccola taglia, ma per testare e migliorare il nostro algoritmo, volevamo ottenere dati da cani di tutte le forme, dimensioni ed età”, ha affermato Jose Novo Matos, del Dipartimento di medicina veterinaria di Cambridge, specialista in cardiologia per piccoli animali e coautore dello studio. “Più dati abbiamo per addestrarlo, più utile sarà il nostro algoritmo, sia per i veterinari che per i proprietari di cani”, ha proseguito Novo Matos. I ricercatori hanno messo a punto l’algoritmo in modo che potesse rilevare e classificare i soffi cardiaci in base alle registrazioni audio e distinguere tra soffi associati a una malattia lieve e quelli che riflettono una cardiopatia avanzata che richiedeva ulteriori cure. “La valutazione di un soffio cardiaco e la determinazione se la malattia cardiaca necessita di cure richiedono molta esperienza, il rinvio a un cardiologo veterinario e costose scansioni cardiache specializzate”, ha evidenziato Novo Matos. “Vogliamo dare ai medici generici gli strumenti per rilevare la malattia cardiaca e valutarne la gravità per aiutare i proprietari a prendere le decisioni migliori per i loro cani”, ha aggiunto Novo Matos. L’analisi delle prestazioni dell’algoritmo ha rilevato che questo concordava con la valutazione del cardiologo in oltre la metà dei casi e nel 90% dei casi rientrava in un singolo grado della valutazione del cardiologo. I ricercatori ritengono che questo sia un risultato promettente, poiché è comune che vi sia una significativa variabilità nel modo in cui i diversi veterinari classificano i soffi cardiaci. “Il grado del soffio cardiaco è un utile elemento di differenziazione per determinare i passaggi successivi e i trattamenti, e abbiamo automatizzato quel processo”, ha dichiarato McDonald. “Per i veterinari e gli infermieri che non hanno molta abilità con lo stetoscopio, e anche per coloro che sono incredibilmente abili con uno stetoscopio, crediamo che questo algoritmo potrebbe essere uno strumento molto prezioso”, ha sottolineato McDonald. Negli esseri umani con valvulopatia, l’unica cura è l’intervento chirurgico, ma per i cani sono disponibili farmaci efficaci. “Sapere quando somministrare i farmaci è molto importante, per dare ai cani la migliore qualità di vita possibile il più a lungo possibile”, ha osservato Agarwal. “Vogliamo dare ai veterinari gli strumenti per aiutarli a prendere queste decisioni”, ha precisato Agarwal. “Molte persone parlano dell’intelligenza artificiale come di una minaccia per i posti di lavoro, ma per me è uno strumento che mi renderà un cardiologo migliore”, ha specificato Novo Matos. “Non possiamo eseguire scansioni cardiache su ogni cane in questo paese, semplicemente non abbiamo abbastanza tempo o specialisti per esaminare ogni cane con un soffio, ma strumenti come questi potrebbero aiutare veterinari e proprietari, così possiamo identificare rapidamente quei cani che hanno più bisogno di cure”, ha concluso Novo Matos. (30Science.com)