中美研究團(tuán)隊開發(fā)的AI工具？
一項新的研究發(fā)現(xiàn)，一種人工智能工具可以準(zhǔn)確預(yù)測哪些新感染COVID-19的患者會繼續(xù)發(fā)展成嚴(yán)重的呼吸道疾病。中美科學(xué)家用AI預(yù)測哪些新冠患者會發(fā)展成ARDS 準(zhǔn)確率高達(dá)80%
這項工作由紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院和紐約大學(xué)庫蘭特數(shù)學(xué)科學(xué)研究所牽頭，與中國溫州的溫州中心醫(yī)院和蒼南人民醫(yī)院合作。
這種新病毒被命名為“SARS-CoV-2”，導(dǎo)致了一種被稱為“COVID-19”的疾病。
這項研究3月30日發(fā)表在《Computers, Materials & Continua》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上，它還揭示了未來嚴(yán)重程度的最佳指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些指標(biāo)并不像人們預(yù)期的那樣。
“盡管仍需進(jìn)一步驗證模型，它有望成為預(yù)測最易感染該病毒的患者的另一種工具，但僅是支持醫(yī)師在治療病毒感染方面來之不易的臨床經(jīng)驗。”相應(yīng)研究作者、紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)系傳染病與免疫學(xué)系醫(yī)學(xué)助理博士、醫(yī)學(xué)博士Megan Coffee說。
“我們的目標(biāo)是設(shè)計和部署一個決策支持工具，使用人工智能能力——主要是預(yù)測分析——來標(biāo)記未來臨床冠狀病毒的嚴(yán)重程度。”合著者Anasse Bari博士說，他是Courant研究所計算機(jī)科學(xué)的臨床助理教授。“我們希望，當(dāng)這個工具完全開發(fā)出來后，將對醫(yī)生有用，因為他們可以評估哪些程度的病人真的需要床位，以及在醫(yī)院資源緊張的情況下，誰可以安全地回家。”
驚訝的預(yù)測
在這項研究中，收集了來自中國兩家醫(yī)院的53名患者的人口統(tǒng)計學(xué)、實驗室和放射學(xué)研究結(jié)果，這些患者在2020年1月被檢測出SARS-CoV-2病毒陽性。最初的癥狀通常比較溫和，包括咳嗽、發(fā)燒和胃部不適。然而，少數(shù)患者在一周內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀，包括肺炎。
這項新研究的目的是確定人工智能技術(shù)是否有助于準(zhǔn)確預(yù)測哪些感染了病毒的患者會發(fā)展成急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)。ARDS是肺部積聚的液體，對老年人來說可能是致命的。
在這項新研究中，研究人員設(shè)計了計算機(jī)模型，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)做出決策，程序考慮的數(shù)據(jù)越多，就越“聰明”。具體來說，目前的研究使用決策樹來跟蹤選項之間的一系列決策，并對路徑上每一步的選擇的潛在后果建模。
研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是COVID-19標(biāo)志的特征，例如肺部圖像中出現(xiàn)的某些模式（例如毛玻璃片混濁）、發(fā)燒和強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，并不能用于預(yù)測有這些輕微癥狀的初次患者中哪些會發(fā)展成嚴(yán)重的肺部疾病。年齡和性別均無助于預(yù)測嚴(yán)重疾病，盡管過去的研究發(fā)現(xiàn)60歲以上的男性患病風(fēng)險更高。
相反，新的人工智能工具發(fā)現(xiàn)，三個特征的變化——肝酶丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)水平、肌痛和血紅蛋白水平——最準(zhǔn)確地預(yù)測了隨后的嚴(yán)重疾病。與其他因素一起，該團(tuán)隊報告能夠預(yù)測ARDS的風(fēng)險，準(zhǔn)確率高達(dá)80%。
研究人員說，雖然肝炎等疾病對肝臟的損害而急劇升高的ALT水平在COVID-19患者中僅略高一些，但在預(yù)測病情嚴(yán)重程度方面仍具有重要作用。此外，深層肌肉疼痛(肌痛)也更常見，而且過去的研究已經(jīng)將其與體內(nèi)更高的一般性炎癥聯(lián)系起來。
最后，較高水平的血紅蛋白(一種含鐵的蛋白質(zhì)，能使血細(xì)胞將氧氣輸送到身體組織)也與后來的呼吸窘迫有關(guān)。這是否可以用其它因素來解釋，比如長期以來被認(rèn)為與血紅蛋白水平升高有關(guān)卻未被報道的吸煙？在溫州中心醫(yī)院就吸煙情況接受采訪的33名患者中，兩名曾吸煙的人也報告說他們已經(jīng)戒煙了。
作者說，這項研究的局限性包括研究人群中相對較小的數(shù)據(jù)集和有限的臨床疾病嚴(yán)重程度。后者的部分原因可能是在研究期間住院的老年患者數(shù)量少得難以解釋。他們平均年齡為43歲。
“在我的臨床實踐中，我將更多地關(guān)注我們的數(shù)據(jù)點，更密切地觀察病人，如果他們反饋有嚴(yán)重的肌痛。”Coffee補(bǔ)充道，“能夠與該領(lǐng)域?qū)崟r共享有用的數(shù)據(jù)是令人興奮的。在過去的所有流行病中，期刊論文都是在感染消退后很久才發(fā)表的。”
原文來源：https://medicalxpress.com/news/2020-03-experimental-ai-tool-covid-patients.html
