מחקר חדש למידת מכונה מגלה כיצד מצבים כרוניים מוקדמים בחיים כמו דלקת פרקים, הפרעות במצב הרוח ויתר לחץ דם עשויים להניע מוות מוקדם בקרב אנשים עם IBD-מאיר הזדמנויות קריטיות להתערבות קודמת.
לִלמוֹד: חיזוי למידת מכונה למוות בטרם עת ממולטי-שיחות בקרב אנשים עם מחלות מעי דלקתיות: מחקר קוהורט רטרוספקטיבי מבוסס אוכלוסייהו קרדיט תמונה: apichatn / shutterstock.com
לאחרונה כתב העת האיגוד הרפואי הקנדי המחקר משתמש במודלים של למידת מכונות כדי לחקור דפוסים בין רב -תחום למקרי מוות בטרם עת בקרב גזרות עם מחלות מעי רגיז (IBD).
IBD ומוות בטרם עת
IBD הוא מונח מטריה לקבוצה של הפרעות דלקתיות כרוניות, כולל מחלת קרוהן וקוליטיס כיבית, המשפיעים על מערכת העיכול. החוקרים צופים כי כ- 470,000 אנשים קנדים יפתחו את IBD עד שנת 2035.
אנשים המאובחנים עם IBD נוטים יותר לפתח מצבים בריאותיים כרוניים, וכתוצאה מכך, לחוות מוות בטרם עת בהשוואה לאנשים אחרים. לפיכך, חשוב לזהות אילו מורכבים אחראים לסיכון המוגבר למוות בטרם עת בקרב חולי IBD.
על המחקר
המחקר הנוכחי מבוסס האוכלוסייה, רטרוספקטיבה, השתמש בנתוני בריאות ניהוליים באונטריו כדי לחזות שיעורי מוות מוקדמים בקרב חולי IBD בטכניקות למידת מכונות (ML) על בסיס שלוש משימות. החוקרים זיהו גם דפוסים בין מצבים כרוניים שאינם IBD לבין מוות בטרם עת בקרב גזרות עם IBD.
משימה 1 חזה מוות בטרם עת מבלי לשקול מצבים כרוניים שהתפתחו בהמשך החיים, כמו אי ספיקת לב, דמנציה ותסמונת כלילית כרונית. באופן יחסי, משימות 2 ו -3 שקלו את הקשר בין נוכחות של מצבים כרוניים שאינם IBD לבין מוות בטרם עת. משימה 3 שנחשבה לגיל צעיר באבחון להפרעות במצב הרוח, יחסי מין גבריים, יתר לחץ דם, סוגים של אוסטאו וסוגי דלקת פרקים והפרעות בבריאות הנפש.
עבור משימות 1 ו -2, פותחו רגרסיה לוגיסטית, יער אקראי ודגמי הגברת שיפוע קיצוניים (XGBOOST). דגם ה- XGBOOST (XGB3) שימש למשימה 3, הכוללת בסך הכל שבעה דגמים.
המחקר הנוכחי שקל נתונים של אנשים שהתגוררו באונטריו, אובחנו עם IBD, ונפטרו בין ה- 1 בינואר 2010, ל -31 בינואר 2020. נתוני המחקר של אונטריו קרוהן וקוליטיס קוהורט שימשו לזיהוי חולים שאובחנו עם IBD.
באמצעות אלגוריתמים מאומתים לנתונים מנהליים בריאותיים, זוהו אנשים עם היסטוריה של מצבים כרוניים כמו אי ספיקת לב, אסטמה, סוכרת, מחלת ריאות חסימתית כרונית, יתר לחץ דם, הפרעות קצב לב, דלקת מפרקים שגרונית והפרעות בריאות נפשיות.
ממצאי לימוד
בסך הכל 9,278 גזרות עם IBD נכללו במחקר הנוכחי, 49.3% מהם היו נשים ו -47.2% מהם חוו מוות בטרם עת. הקומורבידיות הנפוצות ביותר בגיל שישים שנים היו סוגים של אוסטאו ואחרים, הפרעות במצב הרוח ויתר לחץ דם. במוות, מצבים המתרחשים לעתים קרובות כללו סוגים של אוסטאו וסוגי דלקת מפרקים אחרים, יתר לחץ דם, הפרעות במצב הרוח, אי ספיקת כליות וסרטן.
כל שבעת המודלים של למידת מכונות הדגימו ביצועים וכיול חזקים בנתוני הבדיקה. ביצועי מודל מעולים נצפו במשימות 2 ו -3, ששניהם כללו אנשים שאובחנו עם תנאים קומורבידיים שאובחנו לפני גיל 60 נכללו רק.
התכונה החזקה ביותר שנחשבה לחיזוי מוות מוקדם משתנה בין משימות ובתוך משימות. לפיכך, למרות שכל הדגמים הציגו יכולות חיזוי דומות, תוצאותיהם התבססו על קשרים שונים בתוך הנתונים.
דגמים המשמשים במשימה 3 הראו פחות שגיאות חיזוי בשיעור של 11%. התחזית החיובית השגויה הייתה קשורה למצבים ספציפיים כולל סוגים של אוסטאו וסוגי דלקת מפרקים אחרים (58%), יתר לחץ דם (56%) והפרעות במצב הרוח (53%), ואילו שגיאות שליליות כוזבות התרחשו אצל אנשים עם פחות קומורבידיות.
תחזיות דומות התקבלו על פני תת -סוגים ומגדרים של IBD. לדוגמה, בהשוואה לכל הדגמים, אחד ששילב גיל באבחון עבור כל מצב כרוני שפותח בגיל 60 או לפני כן הציג את הביצועים הטובים ביותר.
מסקנות
למודלים של ML יש פוטנציאל לחזות במדויק מוות מוקדמת הקשורה לקומורבידיות שאינן IBD, במיוחד כאשר מודלים אלה הוכשרו בתנאי חיים מוקדמים. יתר על כן, גילאים צעירים יותר של אבחנה להפרעות במצב הרוח, יתר לחץ דם, אוסטאו וסוגי דלקת פרקים אחרים, והפרעות בבריאות הנפש, כמו גם מין גברי, היו גם תכונות חשובות שניתן להשתמש בהן כדי לחזות מוות מוקדם.
המודל שלנו עוזר לנתח וללכוד הטרוגניות של המטופלים, בזיהוי אזורים בהם יש צורך במעקב ממוקד יותר כדי להבין טוב יותר את חשיבותם הקלינית ואת הקשר לחומרת IBD. "
כדי לפתח טיפול מונע אפקטיבי ברמת האוכלוסייה, יש צורך במחקר רב תחומי נוסף כדי להבהיר כיצד רב -תחום ב- IBD גורם למוות בטרם עת.
