2024年诺贝尔奖的揭晓，标志着人工智能（artificial intelligence, AI）在基础科学领域取得了突破性进展：诺贝尔物理学奖表彰了在人工神经网络和机器学习领域的开创性贡献，化学奖则见证了AI在蛋白质结构预测方面的卓越创新。这些里程碑式的成就不仅凸显了AI在现代科技进步中的核心地位，更为包括心血管医学在内的生命健康领域开辟了前所未有的创新路径。
根据《中国心血管健康与疾病报告2023》的最新统计，我国心血管疾病患者人数已突破3.3亿，并呈持续增长态势。心血管疾病不仅严重影响患者的生活质量，还为家庭和社会带来了沉重的经济负担，已成为威胁国民健康的重大公共卫生挑战。在此背景下，AI技术的创新应用愈发凸显其战略意义：从疾病早期筛查到精准诊断，从实时监测到个体化治疗，AI正在全方位重塑心血管疾病的诊疗模式。
AI技术赋能心血管医学：从初步探索到多模态融合
近十年来，AI的跨越式发展得益于数据积累、算法迭代与算力提升这3大核心要素的深度革新。心血管医学领域的AI发展也紧随其后，特别是在数据挖掘与算法创新方面取得了显著进步。在早期，机器学习算法（如支持向量机、决策树和随机森林）凭借其卓越的特征提取与模式识别能力，成功挖掘结构化临床数据中的特征与结局之间的复杂非线性关联。这种技术优势使得AI模型在多个领域超越了传统的临床评分体系，如急性冠状动脉综合征的全球急性冠状动脉事件注册(global registry of acute coronary events,GRACE)评分、心房颤动的CHA₂DS₂‑VASc评分及心力衰竭的慢性心力衰竭荟萃分析全球组（Meta‐Analysis Global Group in Chronic Heart Failure ，MAGGIC)评分，为精准医学的快速发展奠定了基础。
随着医学影像学技术的飞速发展，高分辨率、多维度的非结构化影像数据不断涌现，传统数据分析方法逐渐显得力不从心，已无法满足现代心血管医学日益增长的精准化需求。从基础的心电图和超声心动图，到先进的数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）与光学相干断层成像（optical coherence tomography, OCT），这些影像学技术为人工智能的应用开辟了广阔的舞台。在此背景下，深度学习技术，特别是卷积神经网络（convolutional neural network, CNN），凭借其卓越的图像处理能力掀起了医学影像分析的革命。例如，基于CNN的智能分析系统已经能够通过常规心电图精准筛查左心室收缩功能不全、心脏瓣膜病、肥厚型心肌病及心肌淀粉样变性等疾病。这些传统医学难以攻克的挑战，正在AI的助力下转变为临床实践中的现实应用。
随着技术的不断升级，单一模态的影像分析逐渐难以满足复杂心血管疾病诊疗的需求，多模态融合分析应运而生。这一技术整合了心血管影像、电生理记录、生物标志物、血流动力学，以及基因组和分子数据，为心脏生理提供了全景式描绘。在生成式AI技术（如ChatGPT）的推动下，多模态数据的对齐、融合与补全变得更加高效，为心脏数字孪生（digital twin）的实现奠定了基础。个性化的虚拟心脏模型使得医师能够实时监测病情、模拟疾病进展并优化治疗方案，从而实现从“被动应对”到“主动干预”的转变。数字孪生技术不仅重塑了心血管医学的诊疗模式，更推动精准医疗迈向新高地。
展望未来：AI助力心血管医学进入新时代
AI在心血管医学领域的快速发展令人振奋，而未来的潜力更令人期待。在数据采集方面，可穿戴设备与5G技术的深度融合正在实现全天候、多维度的生理数据收集，为AI模型的持续优化注入不竭动力；在算法领域，具备自主学习和交互能力的AI智能体（AI agent）将化身为“主动式医疗助手”，通过实时监测、个性化管理、智能决策支持和团队协作，为心血管疾病的防治注入全新活力；而当AI算法与先进硬件结合，AI驱动的手术机器人将以卓越的微创精度和高效性，为复杂心血管手术开启新篇章。此外，AI技术与基因组学、代谢组学和免疫学的深度融合，将进一步推动个体化精准治疗，为心血管医学描绘出更加辉煌的未来蓝图。
医学与AI的结合犹如一场跨越时空的对话：医学如睿智的长者，以深厚积淀和严谨态度守护生命尊严；AI如充满活力的新锐，以无尽的创造力和技术推动变革。如何在秉承科学精神的同时勇敢拥抱创新，是每一位医学工作者面临的重要课题。令人欣慰的是，实践已经证明这种融合的可能性。例如，EAGLE研究通过心电图筛查左心室收缩功能不全的AI模型，在超过15 000例人群的大规模随机对照试验中得到了验证。这些成果为AI与心血管医学的深度融合点亮了前进的灯塔。
中国的担当：推动AI与心血管医学的深度融合
作为全球第二大经济体和心血管疾病高发国，中国拥有海量临床数据资源和多样化应用场景，在AI算法研发与临床验证中展现出强大实力。未来，中国将以开放的姿态加强国际合作，与全球专家携手并肩，共同推动AI在心血管医学领域的持续创新与深度变革，为人类健康事业书写新的篇章。
《中华心血管病杂志（网络版）》将继续秉持开放创新的理念，积极推动AI与心血管医学的深度融合，我们期待记录和分享更多创新成果，为心血管医学的发展贡献智慧和力量。让我们携手共进，在充满机遇与挑战的新时代，共同谱写心血管医学发展的崭新篇章。
作者：
葛均波
作者单位：
复旦大学附属中山医院心内科，上海市心血管病研究所，国家放射与治疗临床医学研究中心
通信作者：
葛均波，Email: ge.junbo@zs‑hospital.sh.cn
关键词：
人工智能；心血管病；卷首语
DOI：
10.3760/cma.j.cn116031.2025.1000180
基金项目：
无
利益冲突：
无
收稿日期：
2024-12-26
录用日期：
2024-12-29
本文编辑：
史红
