1769053107
2026-01-22 03:23:00
Инструмент на основе искусственного интеллекта может предсказывать медицинские траектории отдельных недоношенных новорожденных на основе образцов крови, собранных вскоре после их рождения, показало исследование под руководством Стэнфордского медицинского университета.
Исследование, которое будет опубликовано 21 января в Научная трансляционная медицинаобеспечивает новое понимание сложности преждевременных родов, не как отдельной проблемы, определяемой ранним рождением ребенка, а как нескольких отдельных состояний. По словам исследовательской группы, это исследование является шагом на пути к прогнозированию и предотвращению осложнений недоношенности с использованием методов лечения, адаптированных к каждому пациенту.
«Очень часто можно увидеть пациентов, которые борются с одним осложнением недоношенности, но не со всеми из них», — сказала со-старший автор Нима Агаипур, доктор философии, профессор II степени анестезиологии, периоперационной медицины и боли, а также профессор педиатрии и биомедицинских данных.
«Мы не можем просто отнести всех, кто родился раньше срока, в одну категорию «недоношенных», — добавил он. «Используя биологические измерения, собранные при рождении, мы смогли придумать новое определение недоношенности, основанное на фактических результатах этих младенцев».
Исследование также предлагает отправную точку для понимания биологии того, почему развиваются различные осложнения недоношенности, а также возможности прервать определенные биологические пути до того, как они пойдут под откос настолько, чтобы вызвать полномасштабное осложнение недоношенности.
«Цель состоит в том, чтобы создать совершенно новую таксономию недоношенности, чтобы вы могли видеть, куда движется ребенок, и понимать, что вызывает различия в траекториях его здоровья», — сказал соавтор исследования Дэвид Стивенсон, доктор медицинских наук, профессор педиатрии Гарольда К. Фабера. «Это позволит нам вмешиваться, предотвращать и лечить осложнения».
Соруководящими авторами исследования являются ученый-исследователь Алан Чанг, доктор философии, и Джонатан Рейсс, доктор медицинских наук, преподаватель педиатрии. В число состарших авторов входят Гэри Шоу, доктор медицинских наук, профессор Розмари Хесс и профессор педиатрии, и Карл Сильвестр, доктор медицинских наук, профессор детской хирургии.
Осложнения, которые трудно предсказать
Дети, родившиеся более чем на три недели раньше срока, считаются недоношенными. Через несколько дней и недель после рождения у некоторых недоношенных детей развиваются осложнения, которые могут нанести вред мозгу, глазам, легким или пищеварительной системе. В целом, недоношенные дети, родившиеся раньше срока, и недоношенные с меньшим весом, сталкиваются с большим количеством осложнений, но у людей, рожденных на одном и том же сроке и весе, могут быть совершенно разные пути лечения.
В настоящее время врачи изо всех сил пытаются предсказать, кому будет хорошо, а кому плохо.
Чтобы разгадать этот вопрос, исследовательская группа использовала данные, собранные во время обычного скрининга новорожденных. У всех детей, в том числе недоношенных, при рождении берут образцы крови на небольшой карточке для проверки на наличие молекул, которые сигнализируют о редких тяжелых метаболических заболеваниях. Калифорния также предлагает эти образцы для исследования.
Ученые проанализировали данные пятен крови 13 536 недоношенных детей, родившихся в Калифорнии в период с 2005 по 2010 год и родившихся более чем на 10 недель раньше срока родов, поскольку у этой группы больше всего осложнений. У исследователей также были диагностические коды из медицинских карт каждого ребенка: данные включали младенцев с одним или несколькими из четырех основных осложнений недоношенности – некротизирующим энтероколитом, кишечным осложнением; ретинопатия недоношенных, заболевание глаз; бронхолегочная дисплазия, проблемы с легкими; и внутрижелудочковое кровоизлияние, форма кровоизлияния в мозг. В группу также вошли недоношенные дети, родившиеся более чем на 10 недель раньше срока, у которых не развилось осложнений. Алгоритм искусственного интеллекта был проверен на данных дополнительной группы из 3299 недоношенных детей, родившихся в Онтарио, Канада.
Данные пятен крови включают измерения молекул, которые сигнализируют о метаболических заболеваниях, таких как уровни различных аминокислот (строительных блоков белка) и молекул, образующихся при расщеплении жиров с получением энергии.
На основании этого ученые построили набор из шести показателей крови, которые составляют основу индекса метаболического здоровья, показывающего, какие недоношенные дети подвержены, а какие нет риску осложнений. Команда добавила к индексу основные клинические факторы, включая стадию беременности при рождении, вес при рождении, пол ребенка и оценки по шкале Апгар. Учитывая данные капель крови и клинические факторы, этот индекс может предсказать развитие каждого из четырех основных осложнений недоношенности с точностью более 85%.
Исследователи расширяют модель ИИ, включая дополнительные данные, такие как информация о беременности матери, данные из электронной медицинской карты ребенка и другие биологические измерения.
Прогнозирование осложнений недоношенности может иметь много практических преимуществ, например, определять, какие недоношенные дети должны быть доставлены в больницы с отделениями интенсивной терапии новорожденных высокого уровня, а также помогать врачам предоставлять родителям более подробную информацию о прогнозе их ребенка.
«Это полное изменение нашего подхода к недоношенности», — сказал Стивенсон.
Агаипур добавил: «Возможность создать ценность для общества поистине выдающаяся. Каждый недоношенный ребенок, которого мы спасаем, создает целую жизнь здоровых лет жизни».
Помимо способности результатов предсказывать осложнения недоношенности, исследовательская группа воодушевлена расширением понимания учеными того, как возникают осложнения недоношенности.
Хотя определенные клинические факторы обычно связаны с большим количеством осложнений, «мы никогда не знали, что скрывается, так сказать», — сказал Стивенсон. «Теперь мы буквально смотрим на биологический механизм и на то, как он работает».
Источник:
Ссылка на журнал:
ДОИ: 10.1126/scitranslmed.adv4942
#ИИ #предсказывает #последствия #для #здоровья #недоношенных #новорожденных #по #образцам #крови
Ещё по этой теме
