Wielomodalny parametr komórek krwi obwodowej oparty na sztucznej inteligencji (MMPBC) pozwala przewidzieć ryzyko przeżycia u dzieci w stanie krytycznym

Zgodnie z definicją Funduszu Narodów Zjednoczonych na rzecz Dzieci (UNICEF) dziećmi są osoby w wieku od 0 do 18 lat. Dzieci w stanie krytycznym to dzieci przyjęte na oddział intensywnej terapii lub oddział intensywnej terapii dla noworodków i cierpiące na ciężkie choroby wymagające specjalnego leczenia. Choroby te mogą zagrażać życiu dziecka. Badania wykazały, że międzynarodowy wskaźnik śmiertelności na oddziałach intensywnej terapii w krajach rozwiniętych wynosi 2–3%; w ostatnich latach wskaźnik śmiertelności wewnątrzszpitalnej na oddziałach intensywnej terapii w Chinach wynosi od 4,7% do 6,8%. Ocena ryzyka przeżycia dzieci w stanie krytycznym zawsze była w centrum uwagi. Tradycyjne metody oceny obejmują wskaźniki fizjologiczne, narzędzia punktacji, ciężkość choroby i czas postawienia diagnozy, które mogą w pewnym stopniu pomóc lekarzom w podejmowaniu decyzji, ale ich zdolność przewidywania jest ograniczona i trudno jest w sposób kompleksowy odzwierciedlić stan fizjologiczny dziecka i postęp choroby.

Wraz z rozwojem technologii i postępem społecznym analiza komórek krwi ewoluuje w kierunku wysoce zintegrowanej platformy technologii analizy wielu komórek, która zapewnia dokładniejsze wyniki, bardziej wszechstronne parametry i szybsze wykrywanie. Zastosowania analizy komórek w coraz większym stopniu skupiają się na identyfikacji i możliwościach alarmowania nieprawidłowych próbek, w tym retikulocytów, jądrzastych krwinek czerwonych i niedojrzałych granulocytów. W 2009 roku Mindray Group we współpracy z National Key Laboratory of Fine Chemicals opracowała nowy barwnik fluorescencyjny ukierunkowany na kwasy nukleinowe, który spełnia wymagania analizy komórek krwi (opatentowany barwnik fluorescencyjny zdobył drugą nagrodę National Science and Technology Progress). Ta przełomowa technologia przezwyciężyła międzynarodowe bariery związane z własnością intelektualną i pozwoliła opracować pierwszy wysokiej klasy analizator krwinek BC-6800 z funkcjami wykrywania jądrzastych krwinek czerwonych i retikulocytów. Urządzenie zostało pomyślnie wdrożone w ponad 90% szpitali wyższego szczebla w Chinach. Wykrywając rutynowe proporcje komórek krwi, ten analizator krwinek w rzeczywistości generuje dużą ilość multimodalnych danych na temat charakterystyki rozmieszczenia komórek, w tym szerokości dystrybucji komórek i nieprawidłowych proporcji komórek. Jednak jak dotąd te wielomodalne dane nie zostały w pełni wykorzystane w praktyce klinicznej.

Wstępna analiza multimodalnych danych komórkowych wykazała ich ogromną wartość w przewidywaniu, diagnozowaniu i prognozowaniu chorób zakaźnych w małych populacjach. Celem tego badania jest retrospektywne zebranie danych klinicznych i multimodalnych danych dotyczących komórek krwi od dzieci hospitalizowanych na OIOM-ach i oddziałach intensywnej terapii w wielu ośrodkach w całych Chinach, utworzenie krajowej wieloośrodkowej, multimodalnej bazy danych dotyczącej komórek krwi, obejmującej nie mniej niż 100 000 osób, oraz wykorzystanie technologię sztucznej inteligencji w celu osiągnięcia dokładnej, powtarzalnej i bezstronnej identyfikacji i klasyfikacji w oparciu o różnice w morfologii komórek i rozmieszczeniu strukturalnym. W kohorcie odkrywczej zostanie zbudowany wysokowydajny model prognostyczny, aby przewidzieć ryzyko przeżycia krytycznie chorych dzieci; działanie modelu zostanie zweryfikowane w kohorcie walidacyjnej w celu oceny jego zastosowania w chińskiej populacji krytycznie chorych dzieci. Badanie to dostarczy solidnych dowodów na rzecz medycyny opartej na dowodach w oparciu o wieloośrodkowe badania kohortowe i zaoferuje potencjalne nowe technologie inspekcji w zakresie przewidywania ryzyka przeżycia dzieci w stanie krytycznym, zapewniając klinicystom pomocnicze wsparcie w podejmowaniu decyzji, poprawiając wskaźnik przeżywalności dzieci w stanie krytycznym, oraz wspieranie rozwoju medycyny precyzyjnej.