Μια νέα εφαρμογή για κινητά μπορεί να βοηθήσει τους κλινικούς γιατρούς να προσδιορίσουν ποιοι ασθενείς με τον νέο κορονοϊό (covid-19) είναι πιθανό να νοσήσουν βαριά. Με τη βοήθεια τεσσάρων βιοδεικτών και της τεχνητής νοημοσύνης, οι γιατροί μπορούν από το κινητό τους να προβλέψουν ποιος θα χρειαστεί νοσηλεία σε εντατική.
Η εφαρμογή δημιουργήθηκε από ερευνητές στην οδοντιατρική σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης (NYU) με την αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης (AI) για την εκτίμηση παραγόντων κινδύνου σε συνδυασμό με βασικούς βιοδείκτες από εξετάσεις αίματος. Στη μελέτη μετείχαν επίσης, συνεργάτες από την Ιατρική Σχολή και τη Σχολή Μηχανικών του NYU, το νοσοκομείο Zhongnan του Πανεπιστημίου της Wuhan και τον Όμιλο Latham BioPharm.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής της έρευνας, καθηγητή βιοϋλικών Τζον ΜακΝτέβιτ, «ο εντοπισμός και η παρακολούθηση εκείνων που κινδυνεύουν περισσότερο, θα βοηθούσε να δοθεί προτεραιότητα στη φροντίδα σε εντατική και στη χρήση αναπνευστήρων. Αντίστοιχα, αυτοί με χαμηλό κίνδυνο επιπλοκών, θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τη νόσο τους με ασφάλεια στο σπίτι, εξοικονομώντας κλίνες νοσηλείας».
Τέσσερις βιοδείκτες
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από 160 νοσηλευθέντες ασθενείς με COVID-19 στο Wuhan της Κίνας, οι ερευνητές εντόπισαν τέσσερις βιοδείκτες που ήταν σημαντικά αυξημένοι σε ασθενείς που πέθαναν έναντι εκείνων που ανέκαμψαν:
- C-αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP)
- μυοσφαιρίνη (MYO)
- προκαλσιτονίνη (PCT) και
- καρδιακή τροπονίνη Ι (cTnI).
Αυτοί οι βιοδείκτες μπορούν να δώσουν σήμα για επιπλοκές που σχετίζονται με την COVID-19, όπως οξεία φλεγμονή, λοίμωξη του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος και κακή καρδιαγγειακή κατάσταση.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο περιλαμβάνοντας εκτός από τους βιοδείκτες, και την ηλικία και το φύλο, ως δύο προκαθορισμένους παράγοντες κινδύνου. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, έναν τύπο τεχνητής νοημοσύνης, για να προβλέψουν τη σοβαρότητα της ασθένειας σε μια κλίμακα από 0-100 (ήπια έως κρίσιμη).
Το μοντέλο επιβεβαιώθηκε με δεδομένα από 12 νοσηλευθέντες ασθενείς από το Shenzhen της Κίνας, δείχνοντας πως η αξιολόγηση σοβαρότητας της νόσου ήταν σημαντικά υψηλότερη για τους ασθενείς που πέθαναν έναντι εκείνων που πήραν εξιτήριο. Αυτά τα ευρήματα δημοσιεύονται στο Lab on a Chip, επιστημονικό περιοδικό της Βασιλικής Εταιρίας Χημείας.
Καθώς η Νέα Υόρκη αποτέλεσε επίκεντρο της πανδημίας, οι ερευνητές επικύρωσαν περαιτέρω το μοντέλο χρησιμοποιώντας δεδομένα από περισσότερους από 1.000 ασθενείς της Νέας Υόρκης.
Προκειμένου το μοντέλο να αποτελέσει εργαλείο διαθέσιμο και εύχρηστο για τους ιατρούς, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια εφαρμογή για κινητά που υπολογίζει γρήγορα τη βαθμολογία σοβαρότητας της νόσου.
Επειδή αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται προς το παρόν μόνο για ερευνητικούς και ενημερωτικούς σκοπούς, η εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο με υπάρχουσες εργαστηριακές αναλύσεις και απαιτεί εποπτεία από εξουσιοδοτημένο γιατρό.
Ωστόσο, τους επόμενους μήνες, το εργαστήριο του McDevitt, σε συνεργασία με την εταιρεία SensoDx, μια που δημιουργήθηκε από το εργαστήριό του, σχεδιάζει να αναπτύξει μια εξέταση που θα χρειάζεται μόλις μια σταγόνα αίματος για καθορίσει τους βιοδείκτες σοβαρότητας της COVID-19, όπως συμβαίνει με τον έλεγχο του διαβήτη.
Ο McDevitt δήλωσε πως με άμεσα τεστ στο χώρο περίθαλψης και με ένα υποστηρικτικό σύστημα για την λήψη κλινικών αποφάσεων, οι γιατροί θα μπορούσαν να περιθάλψουν καλύτερα τους ασθενείς, ιδίως εκείνους που χρειάζονται πιο άμεση και επιθετική φροντίδα.
Η εφαρμογή διαθέσιμη για συσκευές Apple και Android, έχει σχεδιαστεί για χρήση από εξουσιοδοτημένους ιατρούς και δεν προορίζεται για γενική χρήση από ασθενείς.
