يمكن اختصار زيارة المستشفى إلى عرض أولي ونتائج. لكن السجلات الصحية تحكي قصة مختلفة ، مليئة بملاحظات الأطباء وتاريخ المرضى ، والعلامات الحيوية ونتائج الاختبارات ، والتي من المحتمل أن تمتد لأسابيع من الإقامة. في الدراسات الصحية ، يتم ضرب كل هذه البيانات بمئات المرضى. لا عجب إذن أنه مع نمو تقنيات معالجة بيانات الذكاء الاصطناعي بشكل متزايد ، يتعامل الأطباء مع الصحة على أنها مشكلة تتعلق بالذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة.
في أحد الجهود الحديثة ، قام الباحثون في جامعة نورث وسترن بتطبيق التعلم الآلي على السجلات الصحية الإلكترونية لإنتاج تحليل يومي أكثر دقة للالتهاب الرئوي في وحدة العناية المركزة (ICU) ، حيث تلقى المرضى مساعدة في التنفس من أجهزة التنفس الصناعي. التحليل الذي نُشر في 27 أبريل في جريدة الشرق الأوسط مجلة التحقيقات السريريةيتضمن تجميع أيام المريض من خلال التعلم الآلي ، مما يشير إلى أن فشل الجهاز التنفسي على المدى الطويل وخطر الإصابة بعدوى ثانوية أكثر شيوعًا في مرضى COVID-19 من موضوع مخاوف COVID المبكرة – عواصف السيتوكين.
قال بنجامين دي سينجر ، مؤلف مشارك في الدراسة في جامعة نورث وسترن: “معظم الطرق التي تقترب من تحليل البيانات في وحدة العناية المركزة تنظر إلى البيانات من المرضى عند دخولهم ، ثم النتائج في وقت ما بعيدًا”. “كل شيء في المنتصف هو صندوق أسود.”
يكمن الأمل في أن يتمكن الذكاء الاصطناعي من التوصل إلى نتائج سريرية جديدة من بيانات حالة المريض اليومية لوحدة العناية المركزة بما يتجاوز دراسة حالة COVID-19.
قاد النهج اليومي للبيانات الباحثين إلى نتيجتين مرتبطتين: التهابات الجهاز التنفسي الثانوية هي تهديد شائع لمرضى وحدة العناية المركزة ، بما في ذلك المصابين بـ COVID-19. وارتباط قوي بين COVID-19 وفشل الجهاز التنفسي ، والذي يمكن تفسيره على أنه نقص غير متوقع في الأدلة على عواصف السيتوكين في مرضى COVID-19. قد يكون من المتوقع حدوث تحول نهائي إلى فشل أعضاء متعددة إذا كان لدى المرضى استجابة خلوية التهابية ، والتي لم يجدها الباحثون. تختلف المعدلات المبلغ عنها ، لكن العواصف الخلوية منذ الأيام الأولى للوباء تعتبر احتمالًا خطيرًا في حالات COVID-19 الشديدة.
تم تشخيص حوالي 35 في المائة من المرضى بأنهم مصابون بعدوى ثانوية ، تُعرف أيضًا باسم الالتهاب الرئوي المرتبط بأجهزة التنفس الصناعي (VAP) ، في مرحلة ما أثناء إقامتهم في وحدة العناية المركزة. أكثر من 57 بالمائة من مرضى Covid-19 طوروا VAP ، مقارنة بـ 25 بالمائة من المرضى غير Covid. تم الإبلاغ عن نوبات VAP متعددة لما يقرب من 20 في المائة من مرضى Covid-19.
قالت كاثرين جاو ، أستاذة الطب في جامعة نورث وسترن وأحد المؤلفين المشاركين في الدراسة ، إن خوارزميات التعلم الآلي التي استخدموها ساعدت الباحثين على “رؤية ظهور أنماط واضحة تجعلها منطقية إكلينيكية”. أطلق الفريق على نهج التعلم الآلي الذي يركز على اليوم اسم CarpeDiem ، بعد العبارة اللاتينية التي تعني “اغتنم اليوم”.
تم إنشاء CarpeDiem باستخدام منصة Jupyter Notebook ، وقد أتاح الفريق كل من الشفرة والبيانات غير المحددة الهوية. تضمنت مجموعة البيانات 44 معيارًا سريريًا مختلفًا لكل يوم مريض ، وأعادت طريقة التجميع 14 مجموعة مع توقيعات مختلفة لستة أنواع من الخلل الوظيفي في الأعضاء: الجهاز التنفسي ، وعدم استقرار جهاز التنفس الصناعي ، والالتهابات ، والكلية ، والعصبية ، والصدمة.
“لقد ركز المجال على فكرة أنه يمكننا النظر في البيانات المبكرة ومعرفة ما إذا كان ذلك يتنبأ بالكيفية [patients] قال سينغر. وقال إن الأمل هو أن البحث الذي يستخدم حالة المريض اليومية لوحدة العناية المركزة بدلاً من مجرد بضع نقاط زمنية يمكن أن يخبر المحققين – وخوارزميات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي التي يستخدمونها – بالمزيد حول فعالية العلاجات المختلفة أو الاستجابات للتغييرات في حالة المريض. قال سينغر إن أحد التوجهات البحثية المستقبلية سيكون فحص زخم المرض.
قال سايون دوتا ، طبيب الطوارئ في مستشفى ماساتشوستس العام الذي يساعد في تطوير نماذج تنبؤية للممارسة السريرية ، إن التقنية التي طورها الباحثون (والتي أطلقوا عليها اسم “نهج يوم المريض”) قد تلتقط تغييرات أخرى في الحالات السريرية مع وقت أقل بين نقاط البيانات. باستخدام التعلم الآلي ولم يشارك في الدراسة. وقال إن البيانات كل ساعة يمكن أن تقدم مشاكلها الخاصة لنهج التجميع ، مما يجعل من الصعب التعرف على الأنماط. “أعتقد أن تقسيم اليوم إلى أجزاء من 8 ساعات بدلاً من ذلك قد يكون حل وسط جيد من التفصيل والأبعاد ،” قال.
يدعو المؤسس التقنيات الجديدة لتحليل الكميات الكبيرة من البيانات الصحية لوحدة العناية المركزة قبل تاريخ جائحة COVID-19. يمكن استخدام مناهج التعلم الآلي أو الحوسبة على نطاق أوسع في وحدة العناية المركزة بعدة طرق ، وليس فقط في الدراسات القائمة على الملاحظة. يمكن أن تستخدم التطبيقات الممكنة السجلات الصحية اليومية ، فضلاً عن البيانات في الوقت الفعلي المسجلة بواسطة أجهزة الرعاية الصحية ، أو تتضمن تصميم آلات سريعة الاستجابة تتضمن مجموعة من المعلومات المتاحة.
كانت معدلات الوفيات الإجمالية حوالي 40 في المائة في كل من المرضى الذين أصيبوا بعدوى ثانوية ، وأولئك الذين لم يصابوا بها. ولكن من بين مرضى الدراسة الذين تم تشخيصهم بحالة واحدة من VAP ، إذا لم يتم علاج الالتهاب الرئوي الثانوي لديهم بنجاح في غضون 14 يومًا ، توفي 76.5 بالمائة في النهاية أو تم إرسالهم إلى الرعاية في المستشفى. وكان المعدل 17.6٪ بين أولئك الذين تم علاجهم من الالتهاب الرئوي الثانوي. تضمنت المجموعتان ما يقرب من 50 مريضًا.
يؤكد سنجر أن خطر الإصابة بالالتهاب الرئوي الثانوي عادة ما يكون ضروريًا. “جهاز التنفس الصناعي ينقذ الحياة تمامًا في هذه الحالات. وقال “إن الأمر متروك لنا لمعرفة أفضل السبل للتعامل مع المضاعفات التي تنشأ عن ذلك”. “عليك أن تكون على قيد الحياة لتجربة المضاعفات.”
من مقالات موقعك
مقالات ذات صلة حول الويب
