A kutatók gépi tanulási eszközt fejlesztenek ki az enterocolitis előrejelzésére
A nekrotizáló enterocolitis (NEC) potenciálisan halálos koraszülött bélbetegség. Hirtelen és progresszív bélgyulladás és szövethalál jellemzi, és évente legfeljebb 11 000 koraszülöttet érint az Egyesült Államokban, és a NEC-vel rendelkező csecsemők 15-30% -a meghal. A túlélők gyakran szembesülnek hosszú távú bél- és idegrendszeri szövődményekkel.
A Columbia Engineering és a Pittsburghi Egyetem kutatói érzékeny és specifikus korai figyelmeztető rendszert fejlesztettek ki a koraszülöttek NEC-jének előrejelzésére a betegség megjelenése előtt. A prototípus korai stádiumban pontosan megjósolja a NEC-t, felhasználva a széklet mikrobiomjának jellemzőit, klinikai és demográfiai információkkal kombinálva. A kísérleti tanulmányt gyakorlatilag július 23-án mutatták be az ACM CHIL 2020 rendezvényen.
"Elképesztő, hogy miként használhatjuk a gépi tanulást, hogy megakadályozzuk ezt a csecsemőknél" - mondta Ansaf Salleb-Aouissi, a tanulmány társszerzője, a Columbia Engineering informatikai tanszékének diszciplínájának vezető oktatója, valamint a mesterséges intelligencia és alkalmazásainak szakembere. orvosi számítástechnika. „Megnéztük az adatokat, és kifejlesztettünk egy olyan eszközt, amely valóban segíthet, sőt életeket menthet meg. "
Ha az orvosok pontosan meg tudnák jósolni a NEC-t, mielőtt a baba valóban megbetegszik, akkor néhány nagyon egyszerű lépést megtehetnek; a kezelés magában foglalhatja az etetés leállítását, intravénás folyadék beadását és az antibiotikumok elkezdését a rosszabb eredmények, például a tartós fogyatékosság vagy a halál megelőzése érdekében. . "
Thomas Hooven, a tanulmány vezető szerzője és adjunktus, Pittsburgi Egyetem
Hooven, aki együttműködését Salleb-Aouissival kezdte, amikor a Columbia Egyetem Orvosi Központjának gyermekgyógyászati adjunktusa volt az újszülött-perinatológia részlegében. Most a Pittsburghi Egyetem Orvostudományi Egyetemének újszülöttorvosi osztályának gyermekgyógyászati adjunktusa.
Jelenleg nincsenek eszközök arra, hogy megjósolják, mely koraszülöttek kapják meg a betegséget, és gyakran az ECN-t nem ismerik fel, amíg nem késő a hatékony beavatkozás. A NEC a leggyakoribb bélelhárítás koraszülötteknél. Gyorsan előrehaladó bélnekrózis, bakterémia, acidózis, valamint magas morbiditási és mortalitási jellemzők jellemzik.
A NEC okai nem jól ismertek, de számos tanulmány a bél mikrobiómájának változásaira összpontosított, amelyek a bélben lévő baktériumok, amelyek összetételét kis mintákból származó DNS-szekvenálás alapján lehet meghatározni.
A kutatók feltételezték, hogy a koraszülöttek klinikai, demográfiai és mikrobiológiai adatainak modellezésére szolgáló gépi tanulási megközelítés lehetővé teheti a NEC magas kockázatának kitett betegek megkülönböztetését jóval a klinikai betegség megjelenése előtt, ami lehetővé tenné a korai beavatkozást és a súlyos szövődmények enyhítését.