AI är bättre än människan på att bedöma långtids-EKG

Svenska och kanadensiska forskare, samt ett 50-tal expertgranskare och kardiologer, har visat hur hur känslig och träffsäker AI kan vara vid bedömning a...
Vid besvär av bland annat oregelbunden hjärtrytm, yrsel eller svimning kan EKG behöva registreras under flera dygn – långtids-EKG – som sedan granskas för att hitta avvikelser i hjärtrytmen. Arbetet är både tids- och resurskrävande. I en stor internationell klinisk studie har forskare därför testat om AI kan ersätta människan för analys och bedömning av långtids-EKG. Resultatet: 14 gånger färre missade diagnoser till AI:ns fördel.

Artikeln publicerades ursprungligen som ett pressmeddelande från Lunds universitet. 

– Studien bevisar att AI kan underlätta hanteringen när stora datamängder med hjärtrytm behöver analyseras. Vi sparar mycket tid och resurser och kan i stället ägna tid åt att slutgranska de allvarliga avvikelserna som AI hittar. Det innebär att patienter med arytmi snabbare kan få hjälp, konstaterar kardiolog Pyotr Platonov, en av de tre expertgranskare vid Skånes universitetssjukhus som deltagit i studien. 

Pyotr Platonov, överläkare inom kardiologi på Skånes universitetssjukhus.

AI vassare 

Linda Johnson är forskare inom kardiovaskulär epidemiologi vid Lunds universitet och har lett studien tillsammans med Jeff Healey, professor vid McMaster University i Ontario, Kanada. Resultaten publiceras i Nature Medicine. 

Människor har 80 000 – 120 000 hjärtslag per dygn. Vid långtids-EKG registreras varje hjärtslag som sedan granskas för att hitta avvikelser – arytmier – och det är ett tidskrävande arbete. 

Den aktuella studien inkluderade patientregistreringar, som i snitt var 14 dagar långa, från 14,606 individer med sammanlagt över 200 000 dygn av EKG-registreringar som granskats slag för slag av ECG technicians. Samma underlag analyserades därefter med en AI-algoritm – “DeepRhythmAI” – särskild utvecklad för uppgiften. 

– Därefter valde vi slumpmässigt ut över 5000 episoder av arytmier för analys, slag för slag, som blev bedömda av 17 paneler med tre experter vardera, främst kardiologer från hela världen. Dessa paneler utgjorde den gyllene standard som vi jämförde både EKG-teknikern och AI mot, säger Linda Johnson. 

Forskarna fann att AI ledde till 14 gånger färre missade diagnoser av allvarliga arytmier. AI:n missade allvarlig arytmi i 0.3 procent av patienterna jämfört med 4.4 procent för mänsklig analys.  

Saknas personal 

Forskarnas avsikt har inte främst varit att bevisa att artificiell intelligens, AI, är lika bra eller bättre en den mänskliga expertisen på själva tolkningen av arytmi. Bakgrunden till studien är bland annat problemet inom vården där det saknas utbildad personal, både för att hantera EKG-apparaturen och att granska resultaten vid långtids-EKG. Något som krävs för att kunna bedöma arytmier eller svimningsepisoder. 

– På världsbasis saknas det omkring 15 miljoner hälsovårdspersonal inom fältet. Internationellt talar vi om ECG technicians och i Sverige görs detta ofta av en biomedicinsk analytiker. Det är alltså en enorm flaskhals i vården världen över och där kan AI få en betydelsefull roll. Därför ville vi studera vad som händer om man hoppar över EKG-granskarna helt och hållet och låter AI göra jobbet med att upptäcka arytmierna, säger Linda Johnson. 

Hon poängterar också att det alltid är en behandlande läkare som tar besluten om patienten. AI:ns jobb är att presentera en rapport med de selekterade arytmierna som läkaren, i regel en kardiolog, kan utgå ifrån för diagnostisering och behandling. 

Snabbare diagnostik 

Det här är den första studien som inte bara testar hur bra AI är på att bedöma enskilda utvalda EKG-remsor, utan vad som skulle hända om de mänskliga teknikerna ersattes av AI. 

– Idag använder de flesta långtids-EKG apparaturer någon typ av AI som stöd för tolkningen, men med varierande kvalitet. Och fortsatt är det långa väntetider för att få ett långtids-EKG. Inte sällan upp till ett år. Om vi har en kvalificerad AI som kan granska allt EKG skulle vi få både mycket billigare och snabbare diagnostik, säger Jeff Healey. 

Vid design av studien fanns några huvudsakliga hypoteser om vilka egenskaper som krävdes av AI:n. 

– Den måste ha en perfekt sensitivitet, vilket innebär att allt som är en potentiell arytmi ska plockas ut för bedömning av läkare. Det är det allra viktigaste: att den inte ger falskt negativa svar dvs. missar EKG-svar som de facto är en arytmi. Samtidigt får AIn inte selektera fram för mycket onödig information, det som vi kallar falskt positiva rytmer.  säger Jeff Healey. 

AI-analysen kunde med 99.9 procents säkerhet avgöra de fall där det inte förekommer någon allvarlig arytmi i en 14 dagar lång EKG-registrering. Mängden falskt positiva fynd (i detta sammanhang fynd som felaktigt tolkats som arytmi/avvikelse) var måttligt ökade: 12 per 1000 registreringsdygn för AI jämfört med 5 per 1000 registreringsdygn vid mänsklig analys.  

– Vi har visat vad AI kan göra och hur känslig och träffsäker AI:n är. Jag tycker också att det är en imponerande insats av alla som bidragit till studien. Totalt är det 50 expertgranskare och kardiologer som alla gått igenom EKG-mätningarna slag för slag. Vi är väldigt tacksamma till alla de som stöttat idén och investerat så mycket tid och engagemang, säger Linda Johnson. 

Publikation

Senaste uppdatering: 2025-02-12