Cercetătorii dezvoltă un instrument de învățare automată pentru a prezice enterocolita
Enterocolita necrotizantă (NEC) este o boală intestinală potențial fatală de prematuritate. Caracterizată prin inflamație intestinală bruscă și progresivă și moarte tisulară, afectează până la 11.000 de copii prematuri în Statele Unite în fiecare an, iar 15-30% dintre copiii cu NEC mor. Supraviețuitorii se confruntă deseori cu complicații intestinale pe termen lung și neurodezvoltare.
Cercetătorii de la Columbia Engineering și de la Universitatea din Pittsburgh au dezvoltat un sistem sensibil și specific de avertizare timpurie pentru a prezice NEC la copiii prematuri înainte de apariția bolii. Prototipul prezice cu precizie NEC într-un stadiu incipient, utilizând caracteristicile microbiomului scaun combinate cu informații clinice și demografice. Studiul pilot a fost prezentat practic pe 23 iulie la ACM CHIL 2020.
„Este uimitor cum am putea folosi învățarea automată pentru a împiedica acest lucru să se întâmple cu bebelușii”, a spus co-autorul studiului Ansaf Salleb-Aouissi, lector senior în disciplină de la departamentul de informatică al Columbia Engineering și specialist în inteligență artificială și aplicațiile sale pentru calcul medical. „Am analizat datele și am dezvoltat un instrument care poate ajuta cu adevărat și chiar poate salva vieți. "
Dacă medicii ar putea prezice cu precizie NEC înainte ca bebelușul să se îmbolnăvească, există câțiva pași foarte simpli pe care ar putea să-i facă; tratamentul poate include oprirea hrănirii, administrarea de lichide intravenoase și inițierea antibioticelor pentru a preveni rezultate mai grave, cum ar fi invaliditatea pe termen lung sau decesul. . "
Thomas Hooven, autor principal al studiului și profesor asistent, Universitatea din Pittsburg
Hooven, care și-a început colaborarea cu Salleb-Aouissi când era profesor asistent de pediatrie în divizia de neonatologie-perinatologie la Centrul Medical al Universității Columbia. Acum este profesor asistent de pediatrie în Divizia de medicină neonatală de la Universitatea din Pittsburgh School of Medicine.
În prezent, nu există instrumente pentru a prezice care bebeluși prematuri vor suferi de boală și adesea ECN nu este recunoscută până când nu este prea târziu pentru a interveni eficient. NEC este cea mai frecventă urgență intestinală la sugarii prematuri. Se caracterizează prin necroză intestinală care progresează rapid, bacteremie, acidoză și rate ridicate de morbiditate și mortalitate.
Cauzele NEC nu sunt bine înțelese, dar mai multe studii s-au concentrat asupra modificărilor microbiomului intestinal, bacteriile din intestin a căror compoziție poate fi determinată din secvențierea ADN din probe mici.
Cercetătorii au emis ipoteza că o abordare de învățare automată pentru modelarea datelor clinice, demografice și microbiologice a pacienților prematuri ar putea permite discriminarea pacienților cu risc crescut de NEC cu mult înainte de debutul bolii clinice, ceea ce ar permite intervenția timpurie și atenuarea complicațiilor grave.