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2025年3月19日，《歐洲心臟雜志》（EHJ；IF=37.6）發(fā)表了一篇關(guān)于人工智能（AI）在心血管疾病人群健康管理中應(yīng)用的最新綜述，探討了AI技術(shù)在提升心血管健康方面的最新進(jìn)展、應(yīng)用案例以及面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

原文鏈接：https://academic.oup.com/eurheartj/advance-article/doi/10.1093/eurheartj/ehaf125/8086921?

AI能夠通過分析大量健康數(shù)據(jù)，提供快速的診斷和治療建議，幫助醫(yī)生做出更準(zhǔn)確的決策；在個(gè)性化醫(yī)療方面，AI可以根據(jù)患者的具體情況，提供量身定制的藥物、營(yíng)養(yǎng)、體重管理和運(yùn)動(dòng)建議，從而提高治療效果；在醫(yī)學(xué)研究中，AI能夠處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集，并開發(fā)創(chuàng)新的研究方法，特別是在生成式AI（如大型語(yǔ)言模型，LLM）的應(yīng)用上，AI有望徹底改變醫(yī)療保健、醫(yī)學(xué)教育和研究。

一項(xiàng)研究表明，LLM在回答患者問題和提供預(yù)防性健康建議方面，表現(xiàn)優(yōu)于人類醫(yī)生。例如，ChatGPT在回答患者問題時(shí)，提供了比醫(yī)生更準(zhǔn)確和富有同理心的回答[1]（相關(guān)閱讀：）。LLM還被用于診斷復(fù)雜的醫(yī)學(xué)病例，并在預(yù)防性健康建議方面表現(xiàn)出色，84%的AI生成的心血管疾病預(yù)防建議被專家認(rèn)為合適[2]。

下文將探討針對(duì)心血管健康中可改變風(fēng)險(xiǎn)因素的AI驅(qū)動(dòng)策略。

圖. AI在促進(jìn)心血管健康中的應(yīng)用

RCT：隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)；CNN：卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；LLM：大型語(yǔ)言模型；SOTA：State-of-the-art（SOTA）模型

身體活動(dòng)

身體活動(dòng)不足是現(xiàn)代社會(huì)面臨的一個(gè)重大公共健康挑戰(zhàn)，與全球每年約39.7萬(wàn)心血管疾病死亡和68.6萬(wàn)全因死亡相關(guān)。AI在促進(jìn)身體活動(dòng)和行為改變方面展現(xiàn)出巨大潛力，能夠通過可穿戴設(shè)備和智能技術(shù)，幫助個(gè)人進(jìn)行自我評(píng)估、運(yùn)動(dòng)計(jì)劃和進(jìn)度跟蹤。

例如，AI可以根據(jù)用戶的健康狀況和活動(dòng)目標(biāo)，推薦適合的運(yùn)動(dòng)類型和強(qiáng)度。盡管AI在個(gè)性化運(yùn)動(dòng)處方方面表現(xiàn)出潛力，但仍存在一些局限性，例如在應(yīng)對(duì)個(gè)體健康條件和活動(dòng)目標(biāo)時(shí)缺乏精確性。

肥胖和糖尿病

AI在肥胖和糖尿病的管理中表現(xiàn)出色。通過分析遺傳、代謝和行為數(shù)據(jù)，AI能夠識(shí)別肥胖的不同表型，從而提供更精確的治療策略。

在糖尿病管理中，AI能夠預(yù)測(cè)疾病的發(fā)生、分類其亞型，并管理可改變的風(fēng)險(xiǎn)因素和優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)治療。目前，許多血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備和胰島素泵都采用了AI算法，以計(jì)算最佳胰島素劑量或更精確地調(diào)整口服降糖藥。隨著可穿戴設(shè)備的發(fā)展，無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)正變得越來(lái)越精確，有可能取代傳統(tǒng)的血糖測(cè)試。這一發(fā)展有望提高全球4.25億糖尿病患者（其中90%為2型糖尿?。┑纳钯|(zhì)量。

高血壓和血脂管理

AI在高血壓和血脂管理中的應(yīng)用也取得了顯著進(jìn)展。AI能夠通過整合基因組和多組學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物和致病因素，從而提供更精確的診斷和治療建議。例如，一項(xiàng)研究使用多模式數(shù)據(jù)（包括遺傳、代謝、實(shí)驗(yàn)室和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征）來(lái)預(yù)測(cè)不同種族人群的收縮壓和舒張壓[3]。

在血脂管理中，AI算法能夠通過電子病歷預(yù)測(cè)診斷標(biāo)志物，并在家族性高膽固醇血癥（FH）的診斷、風(fēng)險(xiǎn)分層、監(jiān)測(cè)和推薦治療過程中發(fā)揮重要作用。例如，AI能夠自動(dòng)識(shí)別膽固醇升高的患者，支持臨床決策，改善早期檢測(cè)和干預(yù)。

吸煙和酗酒

AI在戒煙和酒精濫用干預(yù)中表現(xiàn)出潛力。通過個(gè)性化戒煙計(jì)劃和實(shí)時(shí)反饋，AI能夠提高戒煙成功率。

在酒精濫用干預(yù)中，自然語(yǔ)言處理技術(shù)能夠通過分析電子病歷中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，識(shí)別酒精相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)，從而提供早期干預(yù)。

氣候變化和城市健康因素

過去三十年，全球發(fā)病率和死亡率已從傳染病轉(zhuǎn)向心血管疾病等非傳染性疾病。空氣污染仍然是心血管死亡的主要原因，噪音和光污染等城市風(fēng)險(xiǎn)因素也是心血管疾病的重要誘因。原則上，這些因素可以通過技術(shù)干預(yù)和監(jiān)管措施進(jìn)行預(yù)防。

AI能夠處理和分析大量的環(huán)境數(shù)據(jù)，幫助研究者理解城市暴露組*對(duì)健康的影響。例如，AI可以整合外部環(huán)境數(shù)據(jù)（如空氣污染、噪音）和個(gè)體內(nèi)部環(huán)境數(shù)據(jù)（如基因組和表觀基因組數(shù)據(jù)），揭示這些復(fù)雜交互對(duì)健康的影響。

注：*城市暴露組指城市人口所面臨的全部環(huán)境暴露，將成為健康和疾病結(jié)局的關(guān)鍵決定因素。

新藥研發(fā)

AI在新藥開發(fā)中逐漸成為不可或缺的工具，顯著影響心血管疾病及其相關(guān)轉(zhuǎn)化研究的每一個(gè)階段。在COVID-19期間，BioNTech和Moderna等公司利用AI算法優(yōu)化疫苗發(fā)現(xiàn)、序列優(yōu)化和試驗(yàn)設(shè)計(jì)，加快了疫苗的開發(fā)。AI還在藥物發(fā)現(xiàn)和靶點(diǎn)建模方面發(fā)揮了重要作用，像AlphaFold2這樣的平臺(tái)徹底改變了我們對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解。這些進(jìn)展促進(jìn)了新型治療藥物的設(shè)計(jì)，包括針對(duì)調(diào)節(jié)體重的關(guān)鍵受體（如胰高血糖素受體和胰高血糖素樣肽-1受體）的生物制劑。

除了藥物發(fā)現(xiàn)之外，AI還應(yīng)用于毒性預(yù)測(cè)、劑量估算、藥效學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及大規(guī)模干預(yù)研究的數(shù)據(jù)解讀。預(yù)計(jì)AI與傳統(tǒng)分子建模策略的結(jié)合將使更多候選藥物進(jìn)入臨床評(píng)估，節(jié)省資源，并為全球健康挑戰(zhàn)（如心衰）提供新的解決方案。

先進(jìn)AI系統(tǒng)的醫(yī)療服務(wù)、實(shí)施和法律框架

新的AI工具能夠無(wú)縫整合到現(xiàn)有工作流程中，減輕碎片化信息系統(tǒng)和大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)帶來(lái)的負(fù)擔(dān)，使醫(yī)療保健專業(yè)人員能夠做出更明智的臨床決策。此外，醫(yī)療保健組織越來(lái)越注重在文化、員工團(tuán)隊(duì)和臨床工作流程中整合AI。這有望提高醫(yī)療服務(wù)的精準(zhǔn)性、可擴(kuò)展性、可負(fù)擔(dān)性和透明度，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化且具有人群規(guī)模的醫(yī)療保健。

隨著AI在醫(yī)療保健中的應(yīng)用日益廣泛，確保其安全性和有效性成為關(guān)鍵問題。2024年3月13日，歐洲議會(huì)通過了《人工智能法案》（AI Act），這是全球首個(gè)全面規(guī)范AI的法律框架。該法案對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)AI應(yīng)用（如醫(yī)療診斷和治療）提出了更嚴(yán)格的要求，包括數(shù)據(jù)透明度、人類監(jiān)督和事后監(jiān)控等。盡管這一立法具有開創(chuàng)性，但也可能增加AI在醫(yī)療保健中應(yīng)用的監(jiān)管負(fù)擔(dān)和成本。

總結(jié)

總之，AI正在改變醫(yī)療保健服務(wù)，其影響力將繼續(xù)增長(zhǎng)，尤其是在預(yù)防醫(yī)學(xué)和人群健康領(lǐng)域。AI實(shí)施速度正在迅速加快，但謹(jǐn)慎且平衡的監(jiān)管對(duì)于確保有效和安全的“健康A(chǔ)I”系統(tǒng)至關(guān)重要。盡管可能需要數(shù)年時(shí)間才能充分預(yù)測(cè)AI對(duì)人群健康結(jié)局的影響，但將（AI驅(qū)動(dòng)的）醫(yī)療保健解決方案擴(kuò)展到數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)人的能力從未像現(xiàn)在這樣觸手可及。這為變革醫(yī)療保健提供了前所未有的機(jī)遇。