[Kehidupan] AI Mendeteksi Peringatan Kardiovaskular: Polusi Udara Lebih Merusak "Jantung" Daripada Cuaca

Apakah polusi udara lebih mudah memicu penyakit kardiovaskular daripada cuaca? Tim lintas disiplin dari National Taiwan Normal University (NTNU) dan University of Taipei menganalisis lebih dari 5 juta catatan gawat darurat di Taiwan selama 23 tahun menggunakan AI. Mereka menemukan bahwa polutan transportasi seperti oksida nitrogen (NOx) adalah prediktor yang lebih baik untuk hari-hari berisiko tinggi untuk keadaan darurat kardiovaskular daripada faktor meteorologi seperti suhu dan kelembaban. Lansia berusia 65 tahun ke atas paling signifikan terpengaruh oleh perubahan lingkungan. Penelitian ini, yang diterbitkan dalam jurnal internasional Q1 "GeoHealth" di bawah American Geophysical Union (AGU), menjanjikan pengembangan sistem peringatan dini kesehatan untuk melindungi kelompok berisiko tinggi. Tim penelitian lintas disiplin, yang terdiri dari fakultas dari Departemen Ilmu Bumi dan Departemen Ilmu Komputer dan Teknik Informatika NTNU, serta Departemen Kesehatan dan Kesejahteraan University of Taipei, mengintegrasikan data observasi meteorologi, pemantauan kualitas udara selama 23 tahun, dan lebih dari 5 juta catatan darurat kardiovaskular dari tahun 2000 hingga 2022 untuk membangun model prediksi risiko darurat kardiovaskular harian. Tim penelitian selanjutnya mengumpulkan data tentang suhu, kelembaban, kecepatan angin, curah hujan, dan polutan udara seperti PM2.5, ozon, dan oksida nitrogen, menciptakan 184 fitur lingkungan. Melalui kecerdasan buatan, mereka menganalisis korelasi antara kondisi lingkungan dan risiko darurat harian untuk mengidentifikasi faktor lingkungan mana yang paling mungkin memicu penyakit kardiovaskular. Distribusi geografis area penelitian, stasiun pemantauan lingkungan, dan data darurat kardiovaskular akut oleh tim penelitian lintas disiplin NTNU. Gambar kiri menunjukkan lima area penelitian utama (all: seluruh wilayah; TNKY: Taipei, New Taipei, Keelung, Yilan; THM: Taoyuan, Hsinchu, Miaoli; YCTKP: Yunlin, Chiayi, Tainan, Kaohsiung, Pingtung; TCN: Taichung, Changhua, Nantou; HT: Hualien, Taitung) dan lokasi stasiun meteorologi dan pemantauan kualitas udara yang representatif. Gambar kanan menunjukkan jumlah kunjungan darurat untuk penyakit kardiovaskular akut di seluruh Taiwan dan wilayahnya dari tahun 2000–2022, dikategorikan berdasarkan jenis kelamin dan kelompok usia (30–49, 50–64, ≥65 tahun). Hasilnya menunjukkan bahwa kelompok risiko tinggi yang dibentuk oleh faktor polusi udara lebih baik dalam membedakan hari-hari berisiko tinggi untuk keadaan darurat kardiovaskular dibandingkan dengan faktor meteorologi tradisional seperti suhu, kelembaban, atau curah hujan, yang lebih dikenal oleh publik. Di antara ini, polutan terkait transportasi seperti oksida nitrogen (NOx), oksida nitrat (NO), dan dioksida nitrogen (NO₂) menunjukkan kekuatan prediktif tertinggi. Studi ini juga menemukan bahwa risiko lingkungan tidak mempengaruhi semua orang secara merata. Pria memiliki tingkat kunjungan gawat darurat kardiovaskular akut sekitar 1,7 kali lebih tinggi dibandingkan wanita. Lansia berusia 65 tahun ke atas adalah kelompok berisiko tinggi, dengan tingkat kunjungan gawat darurat sekitar 2,4 kali lebih tinggi daripada kelompok usia 50 hingga 64 tahun, dan lebih dari 11 kali lebih tinggi daripada kelompok usia 30 hingga 49 tahun. Analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa kelompok usia 65 tahun ke atas paling sensitif terhadap perubahan lingkungan, diikuti oleh kelompok usia 50 hingga 64 tahun. Meskipun wanita memiliki tingkat kunjungan darurat secara keseluruhan lebih rendah, sensitivitas mereka terhadap perubahan kondisi lingkungan sedikit lebih tinggi daripada pria. Risiko darurat bagi lansia di Taiwan utara sangat baik diprediksi oleh model, menunjukkan hubungan yang stabil dan signifikan antara faktor lingkungan dan risiko darurat kardiovaskular pada lansia. Profesor Chen Hui-hsuan dari Departemen Ilmu Bumi NTNU, seorang pendukung tim penelitian, lebih lanjut menjelaskan bahwa baik polusi udara maupun suhu saja tidak dapat sepenuhnya menjelaskan risiko darurat kardiovaskular. Ini adalah efek gabungan dari berbagai faktor lingkungan, dengan oksida nitrogen (NOx) terkait emisi transportasi memiliki dampak terbesar di antara semua faktor gabungan. Dia berkata: "(Suara asli) Ini memberi tahu kita bahwa dalam keadaan seperti itu, kita semua harus lebih berhati-hati. Misalnya, Anda tahu NOx sering dikaitkan dengan emisi transportasi, jadi hindari area dengan lalu lintas tinggi atau lingkungan dengan polusi udara tinggi. Ya, kita memang bisa membuat seruan seperti itu." Namun, Chen Hui-hsuan juga menunjukkan bahwa meskipun penelitian saat ini telah membuktikan bahwa perubahan iklim dan kualitas udara jangka panjang dapat memprediksi risiko darurat kardiovaskular, mengembangkan sistem peringatan kesehatan yang sebenarnya memerlukan studi lebih lanjut tentang cuaca ekstrem, peristiwa polusi udara abnormal, dan faktor individu seperti kondisi fisik dan riwayat medis. Namun, ia menekankan bahwa membangun sistem peringatan dini adalah arah masa depan tim. Tim penelitian percaya bahwa dengan meningkatnya perhatian pada risiko iklim ekstrem dan polusi udara, integrasi kecerdasan buatan dengan data pemantauan lingkungan tidak hanya dapat mengidentifikasi faktor-faktor kunci yang mempengaruhi kesehatan tetapi juga berfungsi sebagai alat penting untuk manajemen risiko kesehatan di masa depan, memberikan perlindungan yang lebih besar kepada kelompok berisiko tinggi sebelum bahaya terjadi.