Un algoritmo sviluppato da un gruppo internazionale a guida italiana riconosce dall’elettrocardiogramma i pazienti con valori elevati di NT-proBNP. Nei test l’accuratezza è vicina al 90%

Un semplice elettrocardiogramma analizzato dall’intelligenza artificiale potrebbe aiutare a individuare precocemente i pazienti a rischio di scompenso cardiaco, riconoscendo nel tracciato segnali tanto piccoli da risultare invisibili alla normale lettura dell’ECG.

È quanto emerge da uno studio internazionale a guida italiana pubblicato sull’European Heart Journal – Quality of Care and Clinical Outcomes. I ricercatori hanno sviluppato una rete neurale profonda capace di individuare attraverso l’ECG la possibile presenza di livelli elevati di NT-proBNP, biomarcatore utilizzato nella valutazione dello scompenso cardiaco.

L’obiettivo non è sostituire gli esami oggi necessari per arrivare alla diagnosi, ma utilizzare uno strumento economico, rapido e largamente disponibile come l’elettrocardiogramma per selezionare più precocemente le persone che hanno bisogno di ulteriori accertamenti.

Quasi 85mila elettrocardiogrammi per addestrare l’algoritmo

Allo studio hanno collaborato Università della Calabria, Humanitas University, Università Federico II di Napoli, Università e Azienda sanitaria universitaria di Trieste, Università di Zurigo, Imperial College London, King’s College London e Seoul National University.

Per addestrare il modello sono stati utilizzati 84.895 elettrocardiogrammi associati agli esami dell’NT-proBNP. In questo modo l’intelligenza artificiale ha imparato a riconoscere micro-segnali elettrici correlati alla presenza di valori elevati del biomarcatore.

Il sistema è stato successivamente testato su 679 pazienti nei centri di Cosenza e Trieste, raggiungendo un’accuratezza vicina al 90% nell’individuazione dei valori a rischio.

Il risultato mostra come un ECG possa contenere informazioni che non emergono dalla sua interpretazione tradizionale ma che possono essere intercettate attraverso l’analisi algoritmica.

Cos’è l’NT-proBNP e perché è importante

L’NT-proBNP è un biomarcatore utilizzato nella pratica clinica quando si sospetta uno scompenso cardiaco. I suoi livelli nel sangue possono aumentare quando il cuore è sottoposto a uno stress maggiore e rappresentano uno degli elementi impiegati dal medico per orientare il percorso diagnostico.

Lo scompenso può inizialmente manifestarsi attraverso disturbi poco specifici, come affanno, stanchezza e gonfiore alle gambe. In presenza di un sospetto clinico possono quindi essere necessari il dosaggio dei peptidi natriuretici e ulteriori accertamenti, tra cui l’ecocardiogramma.

L’intelligenza artificiale applicata all’ECG potrebbe inserirsi prima di questi passaggi, funzionando come una sorta di filtro digitale capace di segnalare i pazienti nei quali approfondire il quadro.

Oltre un milione di persone con scompenso cardiaco in Italia

Secondo i dati richiamati dai ricercatori, in Italia lo scompenso cardiaco interessa più di un milione di persone, con una prevalenza stimata tra l’1 e il 2% della popolazione generale e circa 80mila nuovi casi ogni anno.

La frequenza aumenta con l’età e la patologia rappresenta una delle principali cause di ricovero nella popolazione anziana.

Una diagnosi tempestiva assume quindi particolare importanza perché consente di avviare gli approfondimenti e, quando necessario, il trattamento prima che la malattia raggiunga fasi più avanzate.

Un ECG disponibile anche lontano dai grandi ospedali

Uno degli aspetti più interessanti della ricerca riguarda la diffusione dell’elettrocardiogramma. L’ECG è infatti un esame non invasivo, relativamente economico e rapidamente eseguibile, disponibile non soltanto negli ospedali e negli ambulatori cardiologici, ma anche in numerose strutture territoriali.

L’applicazione dell’intelligenza artificiale potrebbe quindi ampliare le informazioni ottenibili da un esame già largamente utilizzato, con una possibile utilità soprattutto nelle zone nelle quali l’accesso al laboratorio o alla diagnostica specialistica è più difficile.

In prospettiva, un ECG analizzato dall’algoritmo potrebbe segnalare al medico la necessità di richiedere il dosaggio dell’NT-proBNP e gli altri approfondimenti appropriati.

Quando i sintomi meritano un controllo

Lo scompenso cardiaco può manifestarsi con sintomi inizialmente poco specifici, tra cui stanchezza, affanno e gonfiore alle gambe. La loro presenza non significa automaticamente avere uno scompenso cardiaco, ma quando sono nuovi, persistenti o tendono a peggiorare è opportuno parlarne con il medico, che può valutare la necessità di eseguire un elettrocardiogramma, il dosaggio dell’NT-proBNP, un ecocardiogramma o una visita cardiologica.

L’algoritmo studiato dai ricercatori potrebbe in futuro aiutare proprio in questa fase, utilizzando l’ECG come primo filtro per individuare i pazienti nei quali siano indicati ulteriori approfondimenti. Non sostituisce però la valutazione del medico né gli esami necessari per confermare la diagnosi.

L’intelligenza artificiale non fa la diagnosi

Il punto centrale dello studio è anche il suo limite: l’algoritmo non sostituisce il dosaggio dell’NT-proBNP e non diagnostica autonomamente lo scompenso cardiaco.

Un valore segnalato dall’intelligenza artificiale deve essere inserito nel quadro complessivo del paziente, considerando sintomi, storia clinica, visita medica ed eventuali altri esami.

Gli stessi ricercatori sottolineano inoltre la necessità di studi prospettici prima di ipotizzare un utilizzo su larga scala, sia nei percorsi assistenziali sia in eventuali programmi di screening.

Il dato ottenuto dall’algoritmo rappresenterebbe dunque un segnale di allerta, non un verdetto diagnostico.

Quando i sintomi meritano un controllo

Lo scompenso cardiaco può presentarsi con manifestazioni differenti. Tra quelle che possono portare a un approfondimento medico figurano affanno durante uno sforzo o a riposo, stanchezza insolita, riduzione della capacità di svolgere le normali attività quotidiane e gonfiore persistente a gambe e caviglie.

Questi sintomi possono dipendere da numerose condizioni e la loro presenza non significa automaticamente avere uno scompenso cardiaco. Quando però sono nuovi, persistenti o progressivamente più intensi, una valutazione clinica permette di stabilire se siano necessari ECG, analisi del sangue, ecocardiogramma o una visita cardiologica.

In presenza invece di grave difficoltà respiratoria improvvisa, dolore toracico importante, perdita di coscienza o rapido peggioramento delle condizioni generali, è necessaria una valutazione urgente.

Dall’ECG alla cardiologia di precisione

Le malattie cardiovascolari continuano ad avere un peso rilevante sulla mortalità e sui ricoveri in Italia. Rendere più semplice l’identificazione delle persone che necessitano di approfondimenti potrebbe quindi avere conseguenze importanti sia per i pazienti sia per l'organizzazione dell'assistenza.

Lo studio suggerisce una possibile direzione: utilizzare l’intelligenza artificiale non per sostituire il cardiologo, ma per estrarre nuove informazioni dagli strumenti che la medicina utilizza già ogni giorno.

L’elettrocardiogramma rimane lo stesso. A cambiare potrebbe essere la quantità di informazioni che siamo capaci di leggere al suo interno.