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2021/7

ECGに基づくAIアルゴリズムで心駆出率の低下を早期検出
プラグマティック・クラスターRCTで検証

AI Algorithm Aids Early Detection of Low Ejection Fraction

心電図(ECG)データに基づく人工知能(AI)アルゴリズムを活用することで、心駆出率(EF)低下の早期検出につながることを示したプラグマティック・ランダム化比較試験(RCT)の結果が、「Nature Medicine」に5月6日報告された。

米メイヨークリニックのXiaoxi Yao氏らは、ECGデータに基づくAIアルゴリズムによる低EFの検出力を実臨床で検証するため、米国内45の診療所および病院でプラグマティック・クラスターRCTを実施した。120のプライマリケアチームに属する臨床医358人を対象に、(1)AI診断の結果を参考にする介入群(181人:同クリニックが開発し、Anumana社にライセンスを供与した低EFを検出するためのAIアルゴリズムを使用)と(2)AI診断の結果を使用しない対照群(177人)にランダムに割り付けた。両群の臨床医は、通常診療で成人患者に対して心エコー検査を実施しており、最終的に、本解析には介入群が実施した1万1,573例と対照群が実施した1万1,068例の計2万2,641例が組み入れられた。事後解析には、全症例のAI診断の結果を使用した。

その結果、AIで低EFの可能性が高いことを示す陽性と判定される確率は、両患者群ともに6.0%だった。AIで陽性と判定された患者群では、対照群と比べて介入群の方が心エコー検査を受ける患者の割合が高かったが〔49.6%対38.1%、オッズ比(OR)1.63、95%信頼区間(CI)1.24~2.13、P<0.001〕、コホート全体では、心エコー検査を受けた患者の割合は両群間で差は見られなかった(19.2%対18.2%、OR 1.08、95%CI 0.97~1.20、P=0.17)。また、低EFの検出率は、コホート全体では、対照群の1.6%から介入群では2.1%に(OR 1.32、95%CI 1.08~1.61)、AIで陽性と判定された1,356例では、対照群の14.5%から介入群では19.5%(OR 1.43、95%CI 1.08~1.91、P=0.01)へと向上した。

以上の結果を受け、Yao氏は「ECGに基づくAIの活用で、旧来の通常診療と比べて低EFの検出率は32%向上した。AIにより低EFの可能性が高いと判定された患者群では、検出率は相対的に43%向上した」と結論。その上で、「このことは、絶対数で言えば、スクリーニングを受ける1,000人ごとに、通常臨床よりも新たに5例が低EFと診断されることを意味する」と付言している。

なお、同クリニックは、AI-ECGアルゴリズムについて、ECG電極を内蔵したデジタル聴診器メーカーのEKO社にもライセンスを供与している。(HealthDay News 2021年5月28日)

AI Algorithm Aids Early Detection of Low Ejection Fraction

Diagnosis of low EF was increased with the intervention in the overall cohort, among patients with positive AI results

FRIDAY, May 28, 2021 (HealthDay News) -- An artificial intelligence (AI) algorithm that uses data from electrocardiography can help increase the diagnosis of low ejection fraction (EF), according to a study published online May 6 in Nature Medicine.

Xiaoxi Yao, Ph.D., from the Mayo Clinic in Rochester, Minnesota, and colleagues randomly assigned 120 primary care teams, including 358 clinicians, to intervention (access to AI results from the low ejection fraction algorithm developed by Mayo and licensed to Anumana Inc.; 181 clinicians) or control (usual care; 177 clinicians) in a pragmatic trial at 45 clinics and hospitals. A total of 22,641 adult patients with echocardiography performed as part of routine care were included (11,573 in the intervention group; 11,068 controls).

The researchers found positive AI results, indicating a high likelihood of low EF, in 6.0 percent of patients in both arms. More echocardiograms were obtained for patients with positive results by clinicians in the intervention group (49.6 versus 38.1 percent), but echocardiogram use was similar in the overall cohort (19.2 versus 18.2 percent). The diagnosis of low EF was increased with the intervention in the overall cohort (2.1 versus 1.6 percent; odds ratio, 1.32) and among patients with positive results (19.5 versus 14.5 percent; odds ratio, 1.43).

"The AI intervention increased the diagnosis of low ejection fraction overall by 32 percent relative to usual care. Among patients with a positive AI result, the relative increase of diagnosis was 43 percent," Yao said in a statement. "To put it in absolute terms, for every 1,000 patients screened, the AI screening yielded five new diagnoses of low ejection fraction over usual care."

Mayo Clinic has also licensed the AI-ECG algorithm to EKO, a maker of digital stethoscopes with embedded ECG electrodes.

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