“COVID-19期间人工智能在心脏病学中的应用”

可持续运营和计算机2（2021）71人工智能（AI）在COVID-19疫情期间心脏病学的应用Abid Haleema，Mohd Javaida，Ravi Pratap Singhb，Rajiv Sumanca印度新德里Jamia Millia Islamia机械工程系b印度旁遮普邦贾朗达尔的B R Ambedkar国立技术学院工业和生产工程系c工业&生产工程系，G.B. Pant University of Agriculture Technology，Pantnagar，Uttarakhand，印度aRT i cL e i nf o保留字：人工智能（AI）应用COVID-19心脏病学和医疗保健可持续治疗平台a b sTR a cT背景及目标：人工智能（AI）在COVID-19大流行期间展现出广泛的能力，对不同的医疗保健领域产生积极影响。本文试图评估人工智能在2019冠状病毒病大流行期间在心脏病学领域的能力。这项技术有助于在心脏病学中提供基于先进技术的治疗，因为它可以帮助分析和测量人类心脏的功能方法：我们研究了COVID-19大流行期间大量关于心脏病学人工智能的研究论文，以确定其重大益处、应用和未来范围。人工智能使用人工神经网络（ANN）进行预测。在心脏病学中，它被用来预测COVID-19患者心力衰竭的存活率。结果：人工智能涉及复杂的算法，用于预测某种程度上成功的诊断和治疗。该技术使用不同的技术，例如认知计算、深度学习和机器学习。做出决定和解决复杂的挑战是不可或缺的。它可以专注于COVID-19大流行期间的大量疾病及其原因、相互作用和预防。本文介绍了基于AI的护理和研究它在心脏病学领域的需求。最后，本报告确定并讨论了2019冠状病毒病大流行期间人工智能在心脏病学的11个主要应用。结论：心血管疾病是人类主要死因之一，近年来有上升趋势。心脏病患者的治疗费用昂贵，因此引入这项技术是为了提供一种新的途径并可视化心脏异常。AI用于识别新的药物疗法并提高效率一个医生。从基于心脏的算法预测COVID-19患者的结果是精确的。人工智能正在成为各种工程和医疗保健领域的流行功能，被认为是提供可持续的治疗平台。在COVID-19大流行期间，该技术对一些治疗过程进行了数字化控制。1. 介绍数字技术被用作监测设备，以产生心脏病学的大量数据。人工智能（AI）是一个智能系统，可以在持续的COVID-19大流行情况下采取行动。为此，需要机器学习（ML）来开发这样的智能系统。这项技术可以预测和治疗COVID-19患者的复杂心脏相关问题。人工智能使用不同的 技 术 ， 如 机 器 学 习 ， 自 然 语 言 处 理 （ NLP ） ， 人 工 神 经 网 络（ANN），启发式分析（HA）和支持向量机（SVM）[11956年，人工智能的概念被引入，但其应用在过去几年中扩大。它提供了发展，解决心脏病问题，帮助我们学习创新的治疗方法。这项技术可用于保存心脏病患者的所有记录，以获得更好的结果。在COVID-19疫情期间，通过实施人工智能在这里，它被有效地用于理解复杂心脏手术的必要步骤这项技术有助于决定一项复杂的任务，因为它创建了一个计算机化的模型来解决不同的问题，而不需要人类的帮助。它不断地从数据集中学习，并比许多人更准确地预测结果[4对于心血管疾病，人工智能对预测和诊断产生了积极影响。医生根据给定的电子健康记录预测心脏病患者的再入院。人工智能显示了用基于计算机的系统模拟人类智能它用于*通讯作者。电子邮件地址：ahaleem@jmi.ac.in（A. Haleem），mjavaid@jmi.ac.in（M. Javaid），singhrp@nitj.ac.in（R.P. Singh），raje. gmail.com（R. Suman）。https://doi.org/10.1016/j.susoc.2021.04.003接收日期：2021年2月22日;接收日期：2021年3月14日;接受日期：2021年2021年4月17日网上发售2666-4127/© 2021作者。由Elsevier B.V.代表KeAi Communications Co.出版，这是CC BY许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）可在ScienceDirect上获得目录列表可持续运营和计算机期刊主页：http://www.keaipublishing.com/en/journals/sustainable-operations-and-computers/A. Haleem，M. Javaid，R.P. Singh等人可持续运营和计算机2（2021）7172评估COVID-19患者的先天性心脏病。这项技术有助于减轻心脏病专家的负担。它有助于监控信息，提醒临床医生和患者。因此，在COVID-19大流行期间，它被用于通过使用自动化临床决策系统它可以帮助医生做出准确的预测。它提供了人类思维过程的改进[7，8]。最大的潜力是改善COVID-19患者的医疗质量。心脏病专家甚至无需访问诊所/医院就可以数字化检查患者的报告，患者可通过应用程序进行咨询，在COVID-19大流行期间减少不必要的医院就诊，从而节省时间。该技术使用复杂的算法来分析复杂的医疗数据。它被集成到计费中，从而缩短了计费时间。人工智能在心血管医学中的应用它为可靠和高质量的医疗保健创造了持续的医学发展[9商业上的成功越来越多地与通过使用人工智能实现可持续增长的承诺联系在一起。应对各种问题，包括气候变化和环境退化，通过人工智能实现社会和环境福祉通过设计废物和排放，人工智能将通过简化产品生产和创建响应和可持续的供应链，帮助企业对环境和其他威胁更具弹性。另一方面，人工智能生态系统与更广泛的开源社区紧密结合。AI often发布了合格的模型，以便开发人员可以在没有可持续环境的情况下从他们的数据和AI知识中获利。医生可以很快发现与心脏有关的问题。其用于在COVID-19大流行期间向患者提供更好的医疗保健该技术通过应用这项技术，心脏病学家和研究人员在COVID-19大流行期间走向创新的技术实践。它现在有助于制作关于心脏的精确该技术通过分析所有相关记录，为COVID-19患者提供更好的服务，在心血管医学中发挥重要作用。2. 心脏病学需要人工智能需要根据COVID-19患者的可用心脏数据进行准确假设人工智能被纳入心血管医学，以实现准确的预测和结果。该技术用于预测COVID-19患者的充血性心力衰竭。人工智能有助于识别有关心脏病的生命体征。它用于识别病史并提供适当的药物治疗。人工智能的应用还包括使用电子健康记录进行心血管成像。它有潜力证明其在医疗任务中的性能，以改善诊断，预后和效率[14，15]。人工智能为医生在COVID-19大流行期间的行医方式带来了巨大变化它根据现有数据和循证背景进行预测。因此，由于这些各种原因，该技术也在COVID-19大流行期间被引入心脏病学3. COVID-19期间心脏病学的人工智能工具和技术它涉及智能机器人，基于云的数据，软分析，智能监控等，最终帮助医疗保健提供者解决心脏病病例，产生更大的影响。图1反映了在处理心脏病病例时，特别是在最艰难的COVID-19时期[16人工智能4. 人工智能在心脏病学人工智能在COVID-19大流行期间改善了医生、外科医生、患者和行政人员这项技术的主要它减少了复杂心脏手术的时间和成本。该技术用于快速预测护理中的治疗方案[19它还用于维护患者心脏数据的安全性通过文献确定的人工智能在心脏病学中的显著益处如下：• 日常决策• 帮助外科医生执行复杂任务/手术• 提供适当的心血管成像• 提高心脏外科医生• 帮助进行精确的手术• 降低复杂治疗• 增加心脏病专家对患者行为• 提供更好的心脏保健解决方案• 改善患者护理，即使在遥远的位置• 与病人的记录，有用的计算机辅助诊断• 改善教学过程• 有助于研发这项技术的重点是提高临床实践中的意识它降低了成本，增加了决策、解释和图像采集的价值[15，16]。在电子健康记录的帮助下，它为个性化治疗提供了更好的机会5. 2019冠状病毒病期间心脏病治疗期间人工智能的具体需求在COVID-19的严峻形势下，这成为心脏病专家为患者提供及时和满意护理的关键在患者多次前往卫生中心（即医院、医疗中心等）期间冠状病毒的传播，是一些关键遭遇的名称[22图2显示了向卫生保健提供者提供的人工智能的许多实际请求解决上述问题。这也支持心绞痛问题、房颤病例、中风等病例，据报道，这些问题对于传统的医疗护理概念来说太具有挑战性。6. 人工智能应对COVID-19大流行全球目前正遭受COVID-19疫情的灾难性影响，这直接影响了医疗体系及其相关领域。需要有效地分析在这场全球危机中产生的大量数据，而人工智能可以做到这一点[25人工智能分析原始数据并挖掘相同的数据，有意义的结论。此外，它使用各种算法来自动分析数据。我们可以看到，监测病毒并避免其全球传播是有用的[28因此，它也有助于全面了解COVID-19。人工智能应对COVID-19疫情的重要能力如下：• 分析在此病毒• 跟踪和预测不同地区• 有助于评估全球流行病• 分析当前COVID-19疫情• 为医院管理系统在这场危机中提供更好的解决方案• 测量COVID-19• 妥善监察COVID-19病人• 人口健康状况• 在危机• 疾病的有效分析A. Haleem，M. Javaid，R.P. Singh等人可持续运营和计算机2（2021）7173Fig. 1. 2019冠状病毒病期间心脏病学人工智能的工具和策略。图二. COVID-19期间人工智能的特点和征集。• 通过收集适当的信息来• 分析感染和再感染人工智能可以分析和找出病毒的爆发，并帮助实现可行的治疗方法。实时跟踪工具提供有关病毒的这项技术对社会和经济表现至关重要，以解决这种病毒所面临的挑战，因此，人工智能必须应用于全球各大机场，以对抗这种病毒。它有助于做出日常生活的决定，而不会重复错误[317. 2019冠状病毒病大流行期间人工智能在心脏病学中的应用人工智能包括数学算法来检查人类的行为。它用于根据COVID-19患者的可用数据源做出决策并执行任务。该技术种植和冠状动脉狭窄。它可以从较小的假设做出预测[34表1讨论了人工智能在2019冠状病毒病大流行期间在心脏病学中的重要应用。人工智能在管理、监测、诊断和改善COVID-19患者的治疗结果方面发挥着有效作用[102它的使用有助于使成像设备更加精确和快速，以提高COVID-19患者的满意度[105它在成像和评价过程中提供指导、演示和帮助这项技术有助于减少医生的工作量[109，110]。人工智能技术发展和改进了学习方法。它比人类更一致、更快地进行测量，没有任何中断[111它可以快速扫描患者8. 研究报告的主要贡献这项技术的主要好处是分析收集的数据，这些数据可以进一步用于改善诊断、手术和护理。它有助于A. Haleem，M. Javaid，R.P. Singh等人可持续运营和计算机2（2021）7174表12019冠状病毒病大流行期间人工智能在心脏病学中的应用没应用描述引用1分析COVID-19患者• AI用于自动分析COVID-19患者的心脏解剖结构，以更好地呈现• 技术被用来改善工作流程，并在一个特定的环境中执行耗时的任务[39-46]高效一致的方式• 对于心脏成像，它引入了加速自动化• 医生可以准确地分析心脏扫描以分类心脏• 提供了更高的能力，在一个全面的分析超声心动图方式• 从不同角度分析心脏超声，这可以帮助识别诊断问题• 快速识别先天性心脏缺陷并提出更好的分类2心脏磁共振成像（MRI）心室分割• AI有助于心脏MRI心室的正确分割• 在临床心脏病学实践中，由于其对心腔和大血管的• 有助于识别心脏边界的分割，以传达适当的[47-49]外科医生信息• 有助于定量评估和进行准确的功能分析，与现有技术• 正确分析和测量心血管系统2019冠状病毒病• 用于计算射血分数、心室容积等临床指标和心脏瓣膜分析• 有助于自动评估COVID-19患者3COVID-19患者• 研究人员使用人工智能来识别心律异常，并设计改进的程序以获得更好的治疗• 预测心电图、检查心律不齐是有效的，[50-53]死亡风险• 科学家和研究人员检查并预测高风险COVID-19的原因患者未来• 通过适当监测，降低心律失常导致心力衰竭的风险心电图• 能够识别异常和其他相关的心脏问题，COVID-19患者• 对检查各种心脏问题和监测现有心脏疾病很有用42019冠状病毒病患者心脏影像学分析• 人工智能用于影响COVID-19患者心脏的所有成像链步骤• 用于正确选择和分析诊断性心脏成像模式• 确定最佳决策支持工具，以适当成像特定[54-58]COVID-19患者• 对于超声心动图图像，AI提供了更标准化的分析，依赖• 用于提高诊断性能和整理各种其他心脏相关问题• 这项技术有助于轻松进行先进的生物医学研究和其他医疗实践5分析血压• 用于帮助分析和监测COVID-19患者的血压[59-64]适当的信息• 检测进出心脏的血液量• 轻松更新血压状态和各种其他所需的心脏相关信息• 通过对心脏图像进行适当分析，有助于确定心血管风险• AI平台有助于管理患者的慢性病• 分析血压升高和降低的症状• 降低心力衰竭、肾衰竭和心脏病发作的风险6氧饱和度• 适当地使用AI来分析血氧饱和度信号，以改善[65-71]COVID-19患者• 它开发了一个智能信号，用于识别相关诊断图案• 为计划和最终治疗提供个人参数• 有用的测量脉搏率和它的一天的状态的心脏病人• 更好地展示临床研究，以改善心脏的结果2019冠状病毒病疫情• 革命性地识别哮喘疾病，并增加医生的潜力，确定与氧气有关的问题（接下页）A. Haleem，M. Javaid，R.P. Singh等人可持续运营和计算机2（2021）7175表1（续）S无应用描述引用7心率检测和分析·该技术用于检测和分析心率/呼吸率• 用于检测充血性心力衰竭期间发生的问题• 适当用于在较短时间内分析心率变异性• 智能环境传感器用于在COVID-19大流行• 在锻炼过程中准确跟踪心率[72-77]8预测心脏病发作·它有助于预测先前COVID-19患者心脏病发作的几率数据• 在心脏瓣膜堵塞期间，它会意识到心脏病发作的机会• 识别心脏病发作的图像模式并准确预测其发生• 它通过提供正确的心跳• 通过整合多种诊断数据，该技术可用于模拟个性化心脏[78-82]9以数字格式保存心脏数据• 人工智能用于数字化保存医疗记录，可进一步用于COVID-19患者治疗和个性化治疗• 它有助于指导外科医生在治疗，手术和药物。• 帮助跟踪、调查、检测和控制所有信息• 用于减少数据在纸上的手工存储• 提供大量COVID-19患者的数字数据，有助于提供创新的心脏治疗解决方案• 分析心血管研究领域的非结构化心脏数据• 这些数字心脏数据用于研发领域[83-87]10血液流速·有助于降低心源性猝死的风险• 人工智能为心脏外科医生提供了复杂手术的创意• 它可以很容易地理解人类的语言，这使它能够进行精确的治疗• 正确分析血液流变学参数有助于心脏病• 成功用于计算流体动力学，以评估阻塞对血流的影响• 消除心脏中任何阻塞的各种测试[88-95]11为COVID-19患者• 在紧急情况下迅速提供适当的信息，使医生的工作容易• 它建议适当的处方，蛋白质，药物和饮食计划的病人• 采用适当的治疗方法对危重病人进行适当的药物治疗，从而使其能够以更高的可靠性• 使心脏病专家能够以更少的输入和测试解决复杂问题• 它自动为患者• 检查COVID-19患者• 与当代临床护理和临床决策一起使用[96-第一百零一章】为患有先天性心脏病的COVID-19患者制定治疗计划。本研究的主要贡献如下：• 人工智能通过分析和测量人类心脏的功能，• 它使用电子健康记录，这有助于识别有关心脏病• 人工智能在心脏病学中有各种好处，如日常决策过程，心脏成像，手术精度，降低风险，提高知识，患者护理，创新教学和学习过程• 该技术的主要应用包括心脏解剖分析、心脏MRI心室分割、心律失常检测、心脏成像分析、血压分析、氧饱和度分析、心率分析、心脏病发作意识、保存数字心脏数据、分析血液流速、适当的系统信息和COVID-19患者• 在未来，这项技术将为解决心脏病学中的各种问题提供一种创新的解决方案9. 未来范围在未来，AI技术将随时可用，并为所有人所用。在心脏病学方面，它将为面临的不同问题和挑战提供不同的技术创新。该技术旨在改善心脏活动的获取和监测。因此，它被用于评估，监控和确保实时更新。AI更新所有信息，并为患者的适当护理做出所有决定。它将回答不同的复杂问题，医生的存在较少。AI支持的数字健康管理为可定制和可扩展的护理提供新的见解和可能性未来，该技术将用于根据实时需求对患者进行优先排序，生成干预警报，并推荐后续行动。它还可以帮助为个别患者创建个性化计划，而不是一刀切的治疗。它将帮助患者确保药物依从性和监测。基于人工智能的机器学习模型可以帮助医生识别有心脏病、高血压和糖尿病前期风险的患者。它也可以是至关重要的，以防止住院现有的慢性病人。持续监测患者生命体征和药物依从性可以检测病情恶化的可能性，因此需要住院治疗。A. Haleem，M. Javaid，R.P. Singh等人可持续运营和计算机2（2021）717610. 结论在心脏病学方面，人工智能用于在COVID-19大流行期间执行不同且特定它用于检测异常心律和其他缺陷。在植入式传感器的帮助下，它可以轻松维护和监控COVID-19患者的健康记录。这项技术不会取代医生，但医生可以每天有效地生成心血管医学的假设。它预测疾病，并选择更好的选择来治疗感染的病人。通过输入数据，该技术提高了性能，以实现精确的结果。这需要大量的数据来更好地护理COVID-19患者。现在医生可以做出正确的决定。有效地加强了新医生的培训。人工智能收集了大量的患者数据，这有助于为心脏病学提供积极的变化。节省了心脏病专家的耗时过程，并且该系统还实现了准确的结果。人工智能用于可持续地解决环境问题。在医疗保健领域，这项技术可以更快、更有效地改善沟通和各种可持续性问题。它为心脏病专家提供了一个个性化的教育者，以在COVID-19大流行期间处理心血管问题它减少了COVID-19疫情期间分析信息和保存医疗记录所涉及的人工工作。通过数字信息系统，定期沟通心脏病患者和家人。AI现在有助于主动脉瓣分析、隆突角测量和肺动脉直径。此外，它可用于在COVID-19大流行期间获取额外信息和适当管理竞争利益一个也没有。引用[1]D. Bonderman，《心脏病学中的人工智能》，维也纳。Klin. Wochenschr. 129（23-24）（2017）866-868。[2] 朱建生，葛平，蒋春，张毅，李晓，赵忠，张丽，TQ.Duong，临床变量的深度学习人工智能分析可预测COVID-19患者的死亡率埃默格上校物理公开1（6）（2020）1364[3] A Haleem，M Javaid，IH. Khan，人工智能的现状和应用，医疗领域的人工智能（AI）：概述，Curr。Med. Res. Pract. 9（2020）231[4] JS Suri ， A Puvvula ， M Biswas ， M Majhail ， L Saba ， G Faa ， IM Singh ， ROberleitner，M Turk，PS Chadha，AM. Johri，COVID-19通路对合并症患者的脑和心脏损伤：医学成像和基于人工智能的COVID严重程度分类的作用：综述，Comput。Biol. 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