摘要:心血管疾病是全球范围内最主要的死亡原因之一。根据世界心脏病联盟的数据显示,每年约有 1790 万人死于心血管疾病,占全球死亡人数的 32%。在中国,心血管疾病位居死因首位,每年导致约 458 万人死亡,且发病年龄呈现年轻化趋势。这一严峻的健康挑战正在给全球医疗
心血管疾病是全球范围内最主要的死亡原因之一。根据世界心脏病联盟的数据显示,每年约有 1790 万人死于心血管疾病,占全球死亡人数的 32%。在中国,心血管疾病位居死因首位,每年导致约 458 万人死亡,且发病年龄呈现年轻化趋势。这一严峻的健康挑战正在给全球医疗体系带来巨大压力。
尽管早期检测心脏疾病能够有效降低其发病率和死亡率,但传统的诊断方法往往难以及早发现潜在的心血管问题,如冠状动脉造影和负荷心肌灌注显像(MPI)等,通常依赖于手术介入或反应性测试,这些方法不但侵入性强,而且有时难以及时发现早期潜在风险。特别是在冠状动脉疾病的诊断中,常规检查可能会错过早期病变,导致错失最佳治疗时机。
一家来自美国的初创公司 Cleerly,通过结合人工智能和影像分析技术,试图改变这一现状。他们的 AI 工具能够对心脏图像进行详细的分析,以识别心脏动脉斑块的数量、类型及分布,为医生提供更为全面的诊断信息,从而更早、更准确地评估心脏病风险。
近日,Cleerly 宣布完成由 Insight Partners 领投的 1.06 亿美元 C 轮融资。这轮融资还吸引了包括 Fidelity Management & Research Company、T. Rowe Price Associates 等知名投资机构的参与。这笔新融资将用于扩大其 AI 驱动的心脏病早期检测技术的商业化规模。两年多前,Cleerly 刚刚筹集了 2.23 亿美元的 C 轮融资,由 T. Rowe Price 和 Fidelity 领投。
此前,冠状动脉计算机断层扫描血管造影(CCTA)已逐渐成为评估疑似冠状动脉疾病(CAD)患者的重要检查方法。但是,这种检查方法每次会产生近 8000 万像素的海量数据,这些数据仅依靠临床医生的肉眼观察很难实现完全准确的判读。
而 Cleerly 的人工智能方法 Cleerly ISCHEMIA 就可以有效辅助医生进行判断,以实现对心脏冠状动脉斑块的全面量化和分析。该系统的技术框架主要包含三个核心组件:自动化血管分割模块、病变检测与特征提取模块,以及风险评估模块。
图丨 Cleerly 的工作演示(来源:Cleerly)在血管分割阶段,系统采用了改进的 U-Net 卷积神经网络架构,能够自动识别和分割冠状动脉树的解剖结构。该网络通过多尺度特征融合策略,可以准确定位主要冠状动脉及其分支,实现亚毫米级的分割精度。研究数据显示,在血管分割任务中,系统达到了 95.3% 的 Dice 系数,优于传统的半自动分割方法。
在病变检测与特征提取环节,Cleerly 开发了一个多任务学习框架,同时进行斑块检测和特征分析。系统采用了深度残差网络(ResNet)作为骨干网络,配合注意力机制,能够捕获斑块的细微特征。具体来说,系统能够提取以下关键特征:
·斑块体积和负荷
·斑块组织特征(包括低密度非钙化斑块、非钙化斑块和钙化斑块)
·血管重构指数
·管腔狭窄程度
·斑块不稳定性标志物
在 CREDENCE 试验中,Cleerly ISCHEMIA 显示出比传统的无创冠脉血流储备分数检测(FFRCT)和 MPI 方法更高的诊断准确度。
图丨 CREDENCE 试验结果(来源:Cleerly)在风险评估模块中,系统整合了从图像中提取的定量特征,结合临床危险因素,建立了一个综合的风险预测模型。该模型采用集成学习方法,综合多个机器学习分类器的预测结果,能够为每位患者生成个性化的风险评分。
借助上述方法,该系统可以在临床工作中将传统检测方法需要 3-4 小时的分析时间缩短到约 7 分钟。
图丨该系统的临床工作流程(来源:Cleerly)至今,该公司的软件已经投入商业使用四年,今年 10 月,美国多家医疗保险承包商已批准将其斑块分析测试纳入保险覆盖范围。并且,该软件已获得 FDA 批准用于诊断有症状的患者,目前正在等待 FDA 全面批准其用于一般心脏筛查。
Cleerly CEO James Min 在接受采访时表示,他们的技术每年可以帮助约 1500 万心脏病患者,年复合增长率已超过 100%。
不过,这个快速发展的市场并不是 Cleerly 一家独大。HeartFlow 和 Elucid 等公司同样在开发基于 AI 的心脏斑块图像分析技术。但考虑到心血管疾病筛查的广阔市场空间——潜在的筛查人群可能包括所有达到特定年龄的人群,这个领域完全容得下多家成功企业。
参考资料:
1.https://techcrunch.com/2024/12/04/cleerly-raises-106m-from-insight-partners-for-ai-heart-health-early-detection/
2.https://cleerlyhealth.com/heart-disease-technology
3.https://cleerlyhealth.com/ischemia-reinvented
5.https://www.mediecogroup.com/news/1312/
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来源:瑶哥科技