实验性AI工具可预测哪些COVID-19患者患上呼吸道疾病

一项新的研究发现，一种人工智能工具可以准确预测哪些新感染了COVID-19病毒的患者会继续发展为严重的呼吸系统疾病。

这项工作由纽约大学格罗斯曼医学院和纽约大学库恩特数学科学研究所牵头，并与中国温州的温州市中心医院和苍南县人民医院合作。

这种新病毒名为“ SARS-CoV-2”，引起的疾病称为“冠状病毒病2019”或“ COVID-19”。截至3月30日，该病毒已感染全球735,560名患者。根据世界卫生组织的资料，迄今为止，该疾病已导致34,83​​0多人死亡，更多的是患有基本健康状况的老年患者。迄今为止，纽约州卫生部已报告纽约市超过33,700例病例。

该研究于3月30日在线发表在《计算机，材料与连续性》杂志上，该研究还揭示了未来严重程度的最佳指标，并且发现它们与预期不符。

相应的研究作者梅根·咖啡(Megan Coffee)表示：“尽管仍在进一步验证我们的模型，但仍有望成为预测最易感染病毒的患者的另一种工具，但这仅是支持医师在治疗病毒感染方面来之不易的临床经验。” ，医学博士，博士学位，纽约大学格罗斯曼医学院医学系传染病与免疫学系临床助理教授。

“我们的目标是使用AI功能(主要是预测性分析)设计和部署决策支持工具，以标记未来的临床冠状病毒严重程度，”合着者，库兰特学院计算机科学临床助理教授Anasse Bari博士说。“我们希望该工具在全面开发后将对医生有用，因为他们可以评估哪些中度疾病患者真正需要床铺，谁可以安全地回家，而医院的资源却很少。”

惊喜预测

为进行研究，从53例患者中收集了人口统计学，实验室和放射学检查结果，每位患者均于2020年1月在两家中国医院测试为SARS-CoV2阳性。开始时症状通常较轻，包括咳嗽，发烧和胃部不适。然而，在少数患者中，伴随肺炎出现的严重症状会持续一周。

这项新研究的目的是确定AI技术是否可以帮助准确预测哪些病毒患者会继续发展为急性呼吸窘迫综合症或ARDS，这是肺中积聚的液体，可能对老年人致命。

对于这项新研究，研究人员设计了计算机模型，该模型根据输入的数据做出决策，程序考虑的数据越“智能”。具体而言，当前的研究使用决策树来跟踪选项之间的一系列决策，并在路径的每个步骤中对选择的潜在后果进行建模。

研究人员惊讶地发现，被认为是COVID-19标志的特征(例如肺部图像中出现的某些模式(例如毛玻璃浑浊)，发烧和强烈的免疫反应)对预测许多初次患者中的哪些没有用。 ，轻微的症状会发展成严重的肺部疾病。年龄和性别均无助于预测严重疾病，尽管过去的研究发现60岁以上的男性患病风险更高。

相反，新的AI工具发现三个功能的变化-肝酶丙氨酸氨基转移酶(ALT)的水平，报道的肌痛和血红蛋白水平-最准确地预测了随后的严重疾病。与其他因素一起，该团队报告说能够以高达80%的准确性预测ARDS的风险。

研究人员说，随着肝炎等疾病损害肝脏，ALT水平会上升，COVID-19患者的ALT水平仅高一点，但在严重程度的预测中仍然很突出。此外，深部肌肉疼痛(肌痛)也很常见，并且通过过去的研究已与体内较高的全身炎症联系在一起。

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