据一项借助机器学习完成的新研究，心脏更趋圆润可能是潜在心脏问题的一项遗传指标。
研究人员发现，心脏圆润度略有增加，与十年内发生心肌病、心房颤动或心力衰竭的几率上升47%相关。
他们得出结论，心肌本身的固有疾病正在引发左心室的这种圆润化，甚至早在心脏病显现之前就已发生。
研究人员补充称，医学研究人员可以从观察图像的新方法中获益，并可借助机器学习从这些图像中提取更多信息。
一项借助机器学习完成的心脏形状研究发现，球形度（即圆润度）在健康心脏中出现的频率似乎比此前认为的要高，但它也可能成为未来心脏问题的一项遗传指标。
医生早已知道，更圆润的心脏（就像在现代文明中被广泛象征化、并以无处不在的情人节心形图案来庆祝的那种形状）实际上描绘的是一个承受压力的器官。但这一细节通常只在心脏疾病发作之后才被研究。
“大多数从事心脏病学的人都很清楚，一个人患上心脏病后，心脏看起来会更加呈球形，”预防心脏病学专家、斯坦福大学医学院内科和儿科讲师Shoa Clarke说道。
人工智能使研究人员能够大规模证明，心脏形态各异，包括更加饱满、圆润的心脏，甚至在出现令人不安的临床诊断之前就已存在——他们认为，这些细节能够提供重要的健康线索。
该研究发表于《Med》，揭示了心肌病遗传基础的新细节。心肌病包括心律失常（即心房颤动）和充血性心力衰竭等病症。在心房颤动中，心跳过快、过慢或节律不齐；在充血性心力衰竭中，心脏无法泵出足够的血液。
Clarke与Cedars-Sinai医院Smidt心脏研究所的David Ouyang是该研究的资深作者；加州大学洛杉矶分校生物工程专业学生Milos Vukadinovic为第一作者。
Clarke表示，在临床经验显示“即使所有标准指标看似正常，心脏的形状和形态仍存在差异”之后，她和Ouyang才将关注点转向心脏形状。
他们思考，形状是否是心脏健康的一个重要预测变量，且可在临床诊断出现之前就能发挥作用。研究人员利用英国生物银行的影像，测量了38,897颗其他方面健康的心脏的左心室球形度。
他们之所以聚焦左心室，是因为其通常呈圆锥形，是肌肉的核心部分，承担着心脏的机械重负荷，并且特别容易受损。作为向全身泵血的部位，随着时间推移，它可能扩张，变得更宽或更圆。
研究人员首先利用生物银行数据表明，球形度增加是发生风险因素的一项指标，即心肌病、心房颤动或心力衰竭的发生风险。研究发现，圆润度略有增加，与十年内发生上述病症的几率上升47%相关。
随后，他们查阅了生物银行参与者的健康记录，研究球形度与上述心脏病症的遗传标记，并发现两者存在重叠。
他们得出结论，心肌本身的固有疾病——即并非心脏病发作期间所遭受的损伤——引发了左心室的球形化，甚至早在心脏病显现之前就已发生。
研究人员总结称，球形度增加的存在可能“识别出存在潜在分子/细胞异常的个体，使其面临更高风险，可能发展为明显的心肌病或心房颤动等相关疾病。”
Clarke解释说，如果形状能够成为临床环境中收集的一项基础指标，“我们可能会开始看到球形度的变化，这些变化预示着某人已经走上了发展心脏问题的道路。”
对Clarke而言，有关心脏球形度的概念验证性发现只是其中一项收获。她表示，现有的心血管系统MRI影像（如他们所用的样本）可以为各类新研究提供大量此前未被挖掘的科学线索。
“我想通过这项研究表达的主要观点是，当前的医学影像中存在着尚未被利用的信息，”Clarke说。
Clarke与Ouyang——二人在斯坦福医学心脏病学研究员期间相识并成为朋友——既专注于生物医学，也同样专注于数据科学。他们表示，人工智能虽然是一项备受热议、由科技催生的进步，但在该领域尚未取得确切成果。
“人们普遍热衷于利用人工智能、生物银行和基因组学来加速生物医学研究，”Clarke说，“然而，具备领导此类研究所需技术技能的执业临床医生数量仍然相对较少。”
他们的报告指出，英国生物银行缺乏种族多样性，这是该研究的局限之一。Clarke表示，除非现有体系针对这一问题作出改进，否则多样性问题仍将存在，尤其是在大型生物银行中。
“对于影像研究而言，这是一个非常庞大的数量，”Clarke说，“但它作为此类大规模数据的唯一来源，其问题在于缺乏多样性。”
这些数据是作为一项研究的一部分收集的，而非来自诊所，这避免了对因出现问题而就诊的人群产生偏差。
Clarke表示，需要指出的是，球形度增加并不一定预示着未来会出现严重疾病。在研究队列中，大多数球形度有所增加的人，至少在随访期内（在某些情况下长达十年）并未发展为任何临床疾病。
“球形度高并不意味着一定会出现某种临床表现，”他说，“它只是高风险人群的一项标志。其他因素也可能起作用。”
Clarke表示，下一个前沿领域可能是心肌病以外的心脏病症，任何与心脏病主要类别相关的病症，“包括心律紊乱、瓣膜疾病以及冠状动脉疾病等血管疾病。”
“我认为，所有这些类别都可能从学习观察影像的新方法中获益，并尝试从这些影像中提取比我们目前更多的信息，”他说。
“医生目前使用的信息远不及现有信息丰富，”Ouyang接受《Med》采访时表示。“正如我们此前所知，心脏更大并不总是更好，我们现在也发现，心脏更趋圆润同样并非更好。”
该研究由美国国立卫生研究院资助。
