Автоматизированная диагностика аневризм грудной аорты на основании данных компьютерной томографии грудной клетки: популяционное исследование в Москве

Актуальность. Сердечно-сосудистые заболевания остаются высокоактуальной проблемой современного здравоохранения, ассоциированной со значительными экономическими издержками и потерей трудоспособности населения. Серьезную угрозу представляют аневризмы грудной аорты: они часто развиваются и протекают бессимптомно. Диагностика аневризм нередко происходит на поздних стадиях, что приводит к высокой летальности при развитии связанных с ними осложнений. Поэтому необходимо проведение новых эпидемиологических исследований по данной проблеме в нашей стране.

Цель: изучить распространенность патологического расширения грудной аорты среди населения г. М осквы по данным компьютерной томографии (КТ) органов грудной клетки (ОГК) с помощью технологий искусственного интеллекта (ТИИ).

Материал и методы. Проведен ретроспективный анализ данных КТ ОГК, выполненной по общим показаниям у 227 149 пациентов за период с октября 2022 г. по октябрь 2023 г. с применением ТИИ.

Результаты. Выявлено, что 13,3% пациентов имели признаки дилатации грудной аорты, а у 0,8% обнаружены аневризмы. Распространенность аневризм грудной аорты в г. Москве составила 12,4 случая на 100 тыс. человек. Мужчины более подвержены данной патологии, чем женщины, среди них преобладали аневризмы нисходящей аорты, а среди женщин – восходящей. Частота встречаемости патологии грудной аорты увеличивается с возрастом. Обсуждаются возможные причины и пути минимизации ошибок в работе ТИИ.

Заключение. Результаты исследования подчеркивают важность оппортунистического скрининга аневризмы грудной аорты с применением ТИИ, особенно у мужчин и пожилых пациентов, с целью своевременного выявления и предотвращения осложнений этого серьезного заболевания. Подтверждена эффективность использования ТИИ в качестве системы поддержки принятия врачебных решений для врача-рентгенолога при анализе результатов КТ ОГК. Настоящая работа вносит важный вклад в обновление данных по распространенности аневризм грудной аорты у асимптомных пациентов в России. Полученная информация позволяет более эффективно направлять усилия по диагностике и профилактике рассматриваемого заболевания.

1. Нагибина Ю.В., Захарова Л.А.Медико-социальные особенности больных ишемической болезнью сердца и качество жизни. Российский кардиологический журнал. 2017; 3: 155–9. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2017-3-155-159.

2. Всемирная организация здравоохранения. 10 ведущих причин смерти в мире. URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death (дата обращения 12.05.2023).

3. Чернина В.Ю., Блохин И.А., Николаев А.Е. и др. Тактика ведения инциденталом. Раздел 3. Щитовидная железа, гипофиз, сосуды и средостение: методические рекомендации. М.: ГБУЗ «НПКЦ ДиТ ДЗМ»; 2019: 60 с.

4. Ince H, Nienaber CA. Etiology, pathogenesis and management of thoracic aortic aneurysm. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 2007; 4(8): 418–27. https://doi.org/10.1038/ncpcardio0937.

5. Melo RGE, Duarte GS, Lopes A, et al. Incidence and prevalence of thoracic aortic aneurysms: a systematic review and metaanalysis of population-based studies. Semin Thorac Cardiovasc Surg. 2022; 34(1): 1–16. https://doi.org/10.1053/j.semtcvs.2021.02.029.

6. Клинические рекомендации. Рекомендации по диагностике и лечению заболеваний аорты (2017). Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2018; 11(1): 7–67.

7. Покровский А.В. (ред.) Клиническая ангиология: руководство. В 2 т. М.: Медицина; 2004: 888 с.

8. Sampson UKA, Norman PE, Fowkes FGR, et al. Global and regional burden of aortic dissection and aneurysms: mortality trends in 21 world regions, 1990 to 2010. Glob Heart. 2014; 9(1): 171–80.e10. https://doi.org/10.1016/j.gheart.2013.12.010.

9. Sampson UKA, Norman PE, Fowkes FGR, et al. Estimation of global and regional incidence and prevalence of abdominal aortic aneurysms 1990 to 2010. Glob Heart. 2014; 9(1): 159–70. https://doi.org/10.1016/j.gheart.2013.12.009.

10. Erbel R, Aboyans V, Boileau C, et al. 2014 ESC Guidelines on the diagnosis and treatment of aortic diseases: document covering acute and chronic aortic diseases of the thoracic and abdominal aorta of the adult. The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Aortic Diseases of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2014; 35(41): 2873–926. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehu281.

11. Olsson C, Thelin S, Ståhle E, et al. Thoracic aortic aneurysm and dissection: increasing prevalence and improved outcomes reported in a nationwide population-based study of more than 14,000 cases from 1987 to 2002. Circulation. 2006; 114(24): 2611–8. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.106.630400.

12. Lavall D, Schäfers HJ, Böhm M, Laufs U. Aneurysms of the ascending aorta. Dtsch Arztebl Int. 2012; 109(13): 227–33. https://doi.org/10.3238/arztebl.2012.0227.

13. Elefteriades JA. Natural history of thoracic aortic aneurysms: indications for surgery, and surgical versus nonsurgical risks. Ann Thorac Surg. 2002; 74(5): 1877–80. https://doi.org/10.1016/s0003-4975(02)04147-4.

14. Wong RL, Yang F, Fujikawa T, et al. Pocket-size mobile echocardiographic screening of thoracic aortic aneurysms in hypertensive patients. Ann Thorac Surg. 2021; 111(5): 1554–9. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2020.07.018.

15. Cho IJ, Jang SY, Chang HJ, et al. Aortic aneurysm screening in a high-risk population: a non-contrast computed tomography study in Korean males with hypertension. Korean Circ J. 2014; 44(3): 162–9. https://doi.org/10.4070/kcj.2014.44.3.162.

16. Kato K, Oguri M, Kato N, et al. Assessment of genetic risk factors for thoracic aortic aneurysm in hypertensive patients. Am J Hypertens. 2008; 21(9): 1023–7. https://doi.org/10.1038/ajh.2008.229.

17. Иртюга О.Б., Воронкина И.В., Смагина Л.В. и др. Частота выявления аневризмы восходящего отдела аорты и механизм развития по данным регистра ФГБУ ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова. Бюллетень Федерального Центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. 2011; 5: 73–8.

18. Кузнечевский Ф.В., Осипов А.Х., Евсиков Е.М. и др. Распространенность и природа аневризм и расслоений аорты по данным анализа последовательных патологоанатомических вскрытий в течение десяти лет в ГКБ № 15 им. О.М. Филатова. Российский кардиологический журнал. 2004; 6: 5–13.

19. Васильев Ю.А., Владзимирский А.В. (ред.) Компьютерное зрение в лучевой диагностике: первый этап Московского эксперимента. 2-е изд. М.: Издательские решения; 2023: 376 с.

20. Документы по эксперименту mosmed.ai. URL: https://mosmed.ai/ai/docs/ (дата обращения 16.06.2023).

21. Rueckel J, Reidler P, Fink N, et al. Artificial intelligence assistance improves reporting efficiency of thoracic aortic aneurysm CT follow-up. Eur J Radiol. 2021; 134: 109424. https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2020.109424.

22. Управление Федеральной службы государственной статистики по г. Москве и Московской области. Население. URL: https://77.rosstat.gov.ru/folder/64634 (дата обращения 03.03.2024).

23. Hager A, Kaemmerer H, Rapp-Bernhardt U, et al. Diameters of the thoracic aorta throughout life as measured with helical computed tomography. J Thorac Cardiovasc Surg. 2002; 123(6): 1060–6. https://doi.org/10.1067/mtc.2002.122310.

24. Etli M, Avnioglu S, Yilmaz H, Karahan O. Investigation of the correlation between cardiac parameters and aortic diameter in patients with ascending aortic aneurysm. Egypt Hear J. 2022; 74: 3. https://doi.org/10.1186/s43044-022-00238-0.

25. Pearce WH, Slaughter MS, LeMaire S, et al. Aortic diameter as a function of age, gender, and body surface area. Surgery. 1993; 114(4): 691–7.

26. Васильев Ю.А., Владзимирский А.В., Бондарчук Д.В. и др. Значение технологий искусственного интеллекта для профилактики дефектов в работе врача-рентгенолога. Врач и информационные технологии. 2023; 2: 16–27. https://doi.org/10.25881/18110193_2023_2_16.

27. Васильев Ю.А., Бобровская Т.М., Арзамасов К.М. и др. Основополагающие принципы стандартизации и систематизации информации о наборах данных для машинного обучения в медицинской диагностике. Менеджер здравоохранения. 2023; 4: 28–41. https://doi.org/10.21045/1811-0185-2023-4-28-41.

28. Четвериков С.Ф., Арзамасов К.М., Андрейченко А.Е. и др. Подходы к формированию выборки для контроля качества работы систем искусственного интеллекта в медико-биологических исследованиях. Современные технологии в медицине. 2023; 15(2): 19–25. https://doi.org/10.17691/stm2023.15.2.02.

29. Зинченко В.В., Арзамасов К.М., Четвериков С.Ф. и др. Методология проведения пострегистрационного клинического мониторинга для программного обеспечения с применением технологий искусственного интеллекта. Современные технологии в медицине. 2022; 14(5): 15–25. https://doi.org/10.17691/stm2022.14.5.02.

30. de Carvalho Macruz FB, Lu C, Strout J, et al. Quantification of the thoracic aorta and detection of aneurysm at CT: development and validation of a fully automatic methodology. Radiol Artif Intell. 2022; 4(2): e210076. https://doi.org/10.1148/ryai.210076.

31. Adam C, Fabre D, Mougin J, et al. Pre-surgical and post-surgical aortic aneurysm maximum diameter measurement: full automation by artificial intelligence. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2021; 62(6): 869–77. https://doi.org/10.1016/j.ejvs.2021.07.013.

32. Соловьёв А.В., Васильев Ю.А., Синицын В.Е. и др. Вклад систем искусственного интеллекта в улучшение выявления аневризм аорты по данным компьютерной томографии грудной клетки. Digital Diagnostics. 2024; 5(1): 29–40. https://doi.org/10.17816/DD569388.

33. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2023621046. MosMedData: КТ с признаками аневризмы брюшного отдела аорты. URL: https://telemedai.ru/documents/svidetelstvo-o-reg-bd-no-2023621046 (дата обращения 12.05.2023).

34. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2023621262. MosMedData: КТ с признаками аневризмы аорты. URL: https://telemedai.ru/documents/svidetelstvo-ogosreg-bd-no-2023621262 (дата обращения 12.05.2023).