الگوریتم پیشرفته نتیجه را برای بیماران مبتلا به آسیب مغزی شدید پیش بینی می کند

تیمی از محققان مستقر در ایالات متحده یک مدل یادگیری عمیق خلاقانه ایجاد کرده اند که سی تی اسکن و اطلاعات بالینی را برای پیش بینی نتایج شش ماهه برای بیماران مبتلا به آسیب تروماتیک مغزی شدید (TBI) تجزیه و تحلیل می کند. این الگوریتم علاوه بر عملکرد بهتر از پیش‌بینی‌های جراحان مغز و اعصاب، می‌تواند به‌طور دقیق بیماران TBI را به سمت مراقبت‌های نجات‌بخش هدایت کند.

تصمیمات بالینی بهتر

به عنوان بخشی از این تحقیق، دانشمندان داده در دانشکده پزشکی دانشگاه پیتسبورگ با جراحان آسیب عصبی در مرکز پزشکی دانشگاه پیتسبورگ کار کرد (UPMC) برای ایجاد یک مدل هوش مصنوعی جدید که چندین سی تی اسکن سر بیماران شدید TBI را پردازش می کند. الگوریتم شرح داده شده در رادیولوژی، همچنین علائم حیاتی بیماران، آزمایش خون و عملکرد قلب و همچنین برآورد شدت کما را تجزیه و تحلیل می کند.

با توجه به این واقعیت که تکنیک‌های تصویربرداری مغز در طول زمان تکامل می‌یابند و کیفیت تصویر می‌تواند به طور قابل‌توجهی از بیمار به بیمار دیگر متفاوت باشد، تیم با آموزش الگوریتم بر روی طیف وسیعی از پروتکل‌های تصویربرداری مختلف، بی‌نظمی داده‌ها را در نظر گرفت.

محققان به رهبری نویسندگان مشترک متیو پیز و دومن عارفان، مدل خود را با آزمایش آن بر روی دو گروه بیمار - یکی شامل بیش از 500 بیمار TBI شدید که قبلاً در UPMC درمان شده بودند و دیگری شامل 220 بیمار از 18 موسسه در سراسر کشور، از طریق کنسرسیوم TRACK-TBI بود. آنها عملکرد مدل را با عملکرد مدل مقایسه کردند تأثیر مدل و پیش بینی های سه جراح مغز و اعصاب.

مدل توسعه‌یافته می‌تواند خطر مرگ و پیامدهای نامطلوب بیماران را در شش ماه پس از حادثه آسیب‌زا به دقت پیش‌بینی کند. نکته مهم این است که این مدل زمانی که روی یک گروه مستقل چند نهادی از کنسرسیوم TRACK-TBI آزمایش شد، توانایی خود را حفظ کرد. همچنین نشان داده شد که این مدل از پیش‌بینی‌های انجام شده توسط سه جراح مغز و اعصاب بهتر عمل می‌کند.

به عنوان نویسندگان ارشد شاندونگ وو و دیوید اوکونکو توضیح دهید، TBI بیماری است که عملکرد طبیعی مغز را مختل می کند و می تواند منجر به ناتوانی دائمی عصبی، عاطفی و شغلی شود. هنگام درمان چنین آسیب‌هایی، پزشکان برای هدایت درمان بالینی بر پیش‌آگهی تکیه می‌کنند، با این حال برای پیش‌بینی دقیق نتایج در TBI شدید تلاش می‌کنند. به این ترتیب، وو خاطرنشان می‌کند، «نیاز و پتانسیل زیادی برای استفاده از اطلاعات بالینی چندوجهی و یادگیری ماشینی برای توسعه مدل‌های پیش‌بینی مبتنی بر داده برای بهبود پیش‌بینی نتیجه برای بیماران شدید TBI وجود دارد».

وو می‌گوید: «ما از تکنیک‌های یادگیری عمیق و برنامه درسی برای توسعه مدل‌های پیش‌بینی استفاده کردیم که هم داده‌های تصویربرداری CT سر و هم سایر متغیرهای بالینی بیماران را پردازش می‌کنند. در عمل، این مدل می‌تواند یک پیش‌بینی خودکار برای پتانسیل بهبودی یک بیمار ارائه دهد تا تصمیمات بالینی و مراقبت از بیمار را بهتر اطلاع‌رسانی کند.

پیش بینی های فردی

وو مشاهده می‌کند که در سال‌های اخیر، یادگیری ماشینی و یادگیری عمیق، تجزیه و تحلیل داده‌های پزشکی را متحول کرده و عملکرد را در پشتیبانی از تشخیص تشخیص به کمک رایانه و تریاژ بیماری‌های پزشکی بهبود بخشیده است. در واقع، بسیاری از مدل‌ها و ابزارهای مبتنی بر یادگیری ماشین اکنون تحت بررسی آکادمیک و ارزیابی بالینی هستند.

از نظر وو، مزیت کلیدی مدل جدید این است که می‌تواند داده‌های چند بعدی و چندوجهی، مانند تصاویر و داده‌های بالینی غیرتصویربرداری را به صورت خودکار تجزیه و تحلیل کند. این بدان معناست که یادگیری ماشینی می‌تواند اطلاعات ضروری را از این داده‌های پیچیده بیاموزد، که ممکن است هضم و پردازش آن برای پزشک انسان دشوار باشد.

او می‌گوید: «روش ما همچنین می‌تواند پیش‌بینی‌های فردی را در مقایسه با مدل‌های موجود مانند مدل IMPACT، که برای هدایت آزمایش‌های بالینی و نه پیش‌بینی بیماران منفرد طراحی شده است، ارائه دهد.

در حال حاضر، این مدل بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده در هنگام پذیرش بیمار در اتاق اورژانس است، اما تیم پروژه قصد دارد با ترکیب داده‌های طولی به‌دست‌آمده در طول دوره مراقبت از بیمار TBI، آن را بیشتر تقویت کند.

وو می افزاید: «ما همچنین قصد داریم ارزیابی و موانع بالقوه را در مورد استقرار چنین مدل هایی در گردش کار بالینی و تنظیمات شناسایی کنیم.

پست الگوریتم پیشرفته نتیجه را برای بیماران مبتلا به آسیب مغزی شدید پیش بینی می کند به نظر می رسد برای اولین بار در دنیای فیزیک.

• Coinsmart. بهترین صرافی بیت کوین و کریپتو اروپا.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی رایگان.
• CryptoHawk. رادار آلت کوین امتحان رایگان.
• منبع: https://physicsworld.com/a/advanced-algorithm-predicts-outcome-for-patients-with-severe-brain-injury/