绘制心脏健康地图：人工智能阐明邻里关系对幸福感的影响

　　从你家门口看到的是树木和天空，还是建筑物和草地?根据美国心脏病学会年度科学会议上发表的一项研究，答案可能会影响你的心血管健康。通过对机器学习驱动的谷歌街景图像进行分析，研究人员发现，生活在人行道、树木和晴朗天空的环境中的人患重大心脏不良事件的风险显著降低。

　　

从你家门口看到的是树木和天空，还是建筑物和草地?根据美国心脏病学会年度科学会议上发表的一项研究，答案可能会影响你的心血管健康。通过对机器学习驱动的谷歌街景图像进行分析，研究人员发现，生活在人行道、树木和晴朗天空的环境中的人患重大心脏不良事件的风险显著降低。

“许多研究表明，环境因素对我们的健康有很大影响。如果我们能找到一种方法来对这种风险进行分层，并在心血管事件发生之前提供干预措施，那么我们就可以挽救很多生命，”克利夫兰凯斯西储大学和大学医院卫生系统的博士后研究员、该研究的主要作者Zhuo Chen博士说。“我们的研究表明，通过先进的计算机视觉算法和人工智能，我们现在有能力更有效地量化建筑环境。如果我们能够在微观层面上评估个人的风险，我们就可以提供更个性化的干预措施。”

这项研究是越来越多研究绿地和建筑环境如何影响心血管风险的研究的一部分。以前的研究使用了各种方法来量化环境特征，结果好坏参半。通过结合谷歌街景图像和强大的分割方法来分析“垂直绿色空间”——沿着天际线而不仅仅是在地面上的视图——这项研究提供了一个更细致和细粒度的视角，在单个街道的层面上，而不是在整个县或邮政编码上进行平均。

研究人员使用了一种经过训练的机器学习算法来区分树木、草地、天空、人行道、建筑物和道路，以分析近5万名研究参与者住宅的谷歌街景图像。参与者是提供免费和低成本冠状动脉钙测试(一种评估心脏病风险的非侵入性筛查方法)项目的一部分，主要在俄亥俄州东北部。

在大约27个月的中位随访期间，大约有2000名患者经历了严重的心血管不良事件，如心脏病发作、中风或心脏病死亡。通过分析参与者的建筑环境，研究人员发现，生活在人行道较多地区的人患主要心脏疾病的可能性比生活在人行道较少或没有人行道的地区的人低9%。此外，生活在垂直绿化空间——树木和晴朗天空得分高的地方的人遭受这些事件的可能性比生活在这个指标得分低的地区的人低5%。这些联系是相互独立的。

为了考虑其他已知的影响心脏健康的因素，研究人员根据年龄、种族、性别、社会脆弱性、家庭收入中位数、细颗粒物空气污染、噪音和心血管风险因素(如高血压、高胆固醇和糖尿病)调整了模型。

“我们在这里使用的方法和数据源是廉价的、开源的、公开的，”Zhuo Chen说。“它可以评估道路上任何有谷歌街景汽车的地方，并真正提供一个精确的环境指标。”

结果显示，草的存在与心血管事件的风险之间没有关联，这进一步支持了之前的研究结果，即树木与心血管健康之间的关系比草更密切。然而，陈教授说，树木本身并没有被发现与心血管疾病有关。相反，树木和晴朗的天空的结合似乎是垂直绿色空间的更好指标。为了完善这一指标，研究人员将深度信息纳入机器学习算法。

Chen说，研究设计没有考虑环境特征和心脏病之间的因果关系。它也没有包括居民的身体活动或旅行行为的数据，限制了研究人员直接研究绿色空间、步行性和心血管疾病之间联系机制的能力。此外，研究人员表示，该队列主要由俄亥俄州东北部的个体组成，这可能会限制研究结果在其他地区的推广。

尽管如此，通过改进大规模评估环境特征的方法，陈说这项工作可以为解决环境和个人健康交叉的重要公共卫生问题提供有用的见解。

“这并不一定意味着如果我们种更多的树或修建更多的人行道，我们就会降低心血管疾病的风险。”“但它仍然为我们提供了初步的建议和指标，可以帮助我们意识到未来改变行为或社区规划的方法，以(潜在地)降低心血管风险。”

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