Используя микроскоп нового поколения в сочетании с искусственным интеллектом, исследователи смогли отследить поведение тромбоцитов в крови пациентов с ишемической болезнью сердца, и эта находка может стать отправной точкой для разработки принципиально новой, точной диагностики тромбов и персонализированной терапии, направленной на их устранение.
Тромбоциты — крошечные клетки крови, которые срабатывают как «экстренная ремонтная служба», закупоривая поврежденные сосуды и таким образам останавливая кровотечение из них. Но в некоторых случаях, особенно при сердечно-сосудистых заболеваниях, они могут вести себя слишком активно, формируя опасные сгустки, которые способны привести к инфаркту или инсульту. Именно из-за этого риска пациентам с болезнями сердца назначают антитромбоцитарные препараты. Но до сих пор врачам было трудно точно оценить эффективность таких лекарств у конкретных пациентов, и они назначались эмпирически.
Желая решить эту проблему, команда под руководством доктора Кадзутоси Хиросэ из университетской клиники Токийского университета разработала систему, которая может отслеживать движение и слипание (агрегацию) тромбоцитов в потоке крови. Это стало возможным благодаря микроскопу с частотным мультиплексированием (FDM), который, по словам автора исследования Юци Чжоу, работает как сверхскоростная камера, делая тысячи снимков клеток крови в секунду. Полученные кадры затем обрабатываются алгоритмами искусственного интеллекта, которые могут отличить одиночные тромбоциты от их скоплений и даже распознавать движущиеся в том же потоке лейкоциты — примерно так же, как камеры видеонаблюдения распознают отдельные машины и пробки на дороге.
Технологию протестировали на образцах крови более чем 200 пациентов. Оказалось, что у людей с острыми формами коронарного синдрома в крови присутствует гораздо больше микроскопических тромбоцитарных сгустков по сравнению с пациентами с хроническим течением болезни. Это подтверждает эффективность такого метода как инструмента для мониторинга тромбообразования в реальном времени и оценки риска осложнений.
Одним из самых обнадеживающих результатов стало открытие, что для проведения исследования достаточно взять кровь из обычной вены на руке и обойтись без сложного технически забора крови непосредственно из коронарных артерий. Это делает метод не только безопасным, но и удобным для повседневной клинической практики. Как отметил доктор Хиросэ, теперь можно обойтись без катетеров и госпитализации, получив данные путем обычного клинического анализа крови.
Исследование также подтвердило высокую индивидуальную вариативность реакций пациентов на антитромбоцитарные препараты. Даже при одинаковой схеме лечения, одним назначенной дозы достаточно для достижения оптимальной вязкости крови, для кого-то она слишком велика и приводит к кровотечениям, а кому-то ее не хватает и на фоне терапии все равно развивается тромбоз. Новый метод визуализации позволяет буквально «увидеть» в реальном времени, как ведут себя тромбоциты каждого конкретного пациента, что дает врачам возможность тонко корректировать терапию в зависимости от потребностей организма.
По словам профессора Кейсуке Годы, ИИ может выявлять закономерности в движении клеток, которые не под силу человеческому глазу. И даже столь маленький, незначительный на первый взгляд элемент, как клетка крови, может рассказать очень много о состоянии здоровья своего хозяина.
Тем временем американские ученые разработали приложение, которое распознает анемию по фотографии ногтей.
