Ключевое коварство COVID-19 состоит в том, что болезнь развивается непредсказуемо, быстро и уносит жизни людей самых разных возрастов. Пандемия застала врасплох медиков, которые несколько месяцев разрабатывали и выверяли протоколы лечения новой болезни.
Постепенно ситуация становится лучше, не в последнюю очередь благодаря массовой вакцинации, но нагрузка на системы здравоохранения самых разных стран по-прежнему велика. Чтобы эффективнее распределять имеющиеся ресурсы и спасти больше жизней, медикам важно понимать, какой из пациентов будет болеть ковидом тяжело, а какой, скорее всего, в лёгкой или хотя бы средней форме.
Накопленные за прошедшие месяцы данные позволяют подключить к анализу искусственный интеллект. Именно этим и занялись исследователи из Института биологии и биомедицины Университета Лобачевского, Приволжского исследовательского медицинского университета (Нижний Новгород, Россия) и Гентского университета (Бельгия).
Разработанный ими метод ранней клинической оценки тяжести заболевания позволяет быстрее принимать решение о переводе пациента в отделение интенсивной терапии.
В качестве исходного набора данных учёные использовали информацию о пациентах. Они исследовали группу из 60 мужчин и женщин в возрасте 18-85 лет, которые были госпитализированы с подтверждённым диагнозом COVID-19. Половина больных болела средне, половина – тяжело. Также была создана контрольная группа из 17 здоровых человек, которые контактировали с заболевшими, но в итоге не обнаружили у себя симптомов новой коронавирусной инфекции и имели на руках отрицательный результат ПЦР-теста.
У всех этих людей учёные проверили 50 биомаркеров, то есть различных показателей состояния здоровья. Биомаркеры собирались на 1, 2 и 7 неделе болезни. Также учёные проанализировали результаты КТ-сканирования пациентов.
С помощью методов искусственного интеллекта учёные выяснили, что ключевое значение имеют 8 из 50 биомаркеров. Также они построили модель, которая позволила спрогнозировать, как будет протекать заболевание у того или иного пациента по этим восьми биомаркерам.
Некоторые из параметров, такие как C-реактивный белок и интерлейкин-6 (IL-6), указывают на наличие и течение воспалительных процессов в организме. Другие биомаркеры определяют его физиологическое состояние, например, фибриноген связан со свёртываемостью крови, а глюкоза характеризует общий энергетический баланс.
По отдельности эти биомаркеры часто используют в диагностике и лечении многих заболеваний. В этот же раз набор из восьми показателей учёные посчитали характерным именно для COVID-19.
По нему можно понять ключевые механизмы развития осложнений. Итог: искусственный интеллект позволяет предсказать с точностью 83%, разовьётся ли у пациента тяжёлая форма заболевания.
Как пояснил проректор Университета Лобачевского по научной работе Михаил Иванченко, компьютерное моделирование и методы машинного обучения позволяют сузить большой набор имеющихся данных до нескольких простых и интерпретируемых показателей, того количества параметров, на которые действительно необходимо обращать внимание в каждом конкретном случае.
"Это заболевание охватывает многие системы организма, поэтому очень важно выявлять ключевые признаки, определяющие степень тяжести COVID-19", – приводит слова Иванченко пресс-релиз ННГУ.
Авторы исследования разработали калькулятор тяжести течения COVID-19 и мобильное приложение для ОС Android, доступные на сайте цифровой персонализированной медицины здорового старения ННГУ.
Медикам достаточно будет внести в приложение результаты анализов пациента, и калькулятор выдаст вероятность тяжёлого течения COVID-19. Чем больше будет отклонение вероятности от 50%, тем более пристальное внимание стоит уделить пациенту.
К слову, все восемь необходимых биомаркеров можно измерить в большинстве клинических лабораторий по всему миру. А значит, потенциально, разработка способна уменьшить количество смертей от COVID-19, снизить нагрузку на клиники и больничный персонал.
Результаты этого исследования были опубликованы в одном из ведущих журналов в области клинической иммунологии Frontiers in Immunology.
Ранее мы писали о том, что искусственный интеллект разработал растительное средство от коронавируса и научился выявлять COVID-19 по кашлю. Также мы сообщали о том, что смерть от ковида может быть связана с двумя неочевидными параметрами, и об открытии, которое связало тяжесть течения новой коронавирусной инфекции с работой носоглотки пациента.
А ещё учёные выяснили, что медлительные люди умирают от COVID-19 в 4 раза чаще.
Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".
