AI发现眼血管扭曲可能导致高血压和心脏病
由伦敦大学圣乔治学院的科学家领导的研究发现,基因组中有119个区域有助于决定眼睛后部血管的大小和形状,而动脉“扭曲”的增加可能导致高血压和心脏病。这项研究发表在公共科学图书馆遗传学.
拍摄眼睛后部的高分辨率数字图像相对容易,医疗专业人员和研究人员可以看到视网膜及其相关的血管和神经。眼睛可以作为进入身体的“窗口”,使研究人员能够直接研究这些血管的特征,并获得关于身体的信息。
科学家们此前已经证明,视网膜上血管的形状和大小与健康状况包括高血压心脏病、糖尿病和肥胖症。然而,到目前为止,很少有人知道基因是如何在决定这些血管的结构特征中发挥作用的。
研究人员研究了视网膜图像来自一项名为英国生物银行的大型研究的近5.3万人。
他们应用人工智能(AI)技术使图像能够快速、自动地区分不同类型血管(动脉和静脉),并测量血管宽度和血管扭曲和转动的程度。
然后,研究小组使用了一种称为全基因组关联研究(GWAS)的技术来确定具有相似血管特征的人的DNA是否存在相似性。他们执行了这项任务基因数据52,798名英国生物银行成员。
然后,该团队对5000名参与epic -诺福克眼部研究的人重复了分析。他们与英国生物银行一起,确定了与视网膜血管形状和大小特征相关的119个基因组片段,比以往任何研究都要多。在发现的119个切片中,89个区域与动脉扭转有关。
视网膜动脉的扭转程度是由基因决定的。较高程度的动脉扭曲似乎也会导致舒张压升高和心脏病。舒张压是指心脏两次跳动之间动脉内的压力。
伦敦大学圣乔治学院慢性疾病流行病学主任克里斯托弗·欧文教授说:“人们一直认为高血压可能会导致动脉扭曲,但我们的工作揭示了事实恰恰相反。”这一遗传信息是我们理解这一难题的重要组成部分,并可能为未来的新疗法铺平道路。
“视网膜成像已经是商业街验光师的主流。作为常规眼部检查的一部分,我们对这些图像的人工智能分析可以很容易地作为健康检查的一部分来完成,以确定哪些人有患高血压或高血压的高风险心脏病而且需要早期干预。”
更多信息:蒋晓凡等,视网膜血管测量表型的GWAS研究,公共科学图书馆遗传学(2023)。DOI: 10.1371 / journal.pgen.1010583