Algoritme memprediksi hasil penyakit pada anak-anak yang menderita radang sendi, membantu dokter menyesuaikan pengobatan dengan lebih baik – ScienceDaily

Algoritme memprediksi hasil penyakit pada anak-anak yang menderita radang sendi, membantu dokter menyesuaikan pengobatan dengan lebih baik – ScienceDaily

[ad_1]

Arthritis bukan hanya penyakit usia tua – ini juga dapat menyerang anak-anak, menyebabkan rasa sakit seumur hidup dan kecacatan dalam bentuk yang paling parah. Untungnya, beberapa anak tumbuh darinya. Mengetahui pasien mana yang akan mengembangkan bentuk penyakit yang lebih ringan dapat menghindarkan mereka dari perawatan yang tidak perlu dan potensi efek samping pengobatan, tetapi saat ini dokter tidak memiliki cara untuk memprediksi perjalanan atau tingkat keparahan penyakit.

Itu sekarang bisa berubah berkat alat pembelajaran mesin yang dikembangkan oleh Quaid Morris, seorang profesor ilmu komputer di Pusat Penelitian Seluler dan Biomolekuler Donnelly di Universitas Toronto, Dr. Rae Yeung, Profesor Pediatri, Imunologi, dan Ilmu Kedokteran di University of Toronto, dan siswa mereka yang baru saja lulus, dibimbing bersama Simon Eng.

Morris juga merupakan pengajar di Vector Institute for Artificial Intelligence dan merupakan Ketua AI perdana oleh Institut Kanada untuk Kemajuan Penelitian. Yeung juga menjabat sebagai Ketua Hak-Ming dan Deborah Chiu dalam Pediatric Translational Research di Rumah Sakit Anak-anak Sakit (SickKids).

Menulis di jurnal PLOS Kedokteran, para peneliti mendeskripsikan pendekatan komputasi berdasarkan pembelajaran mesin, suatu bentuk kecerdasan buatan di mana komputer belajar mengenali pola berulang dari lautan data. Algoritme tersebut mampu mengklasifikasikan pasien menjadi tujuh kelompok berbeda menurut pola persendian yang bengkak atau nyeri di tubuh. Selain itu, juga secara akurat memprediksi anak mana yang akan mengalami remisi lebih cepat dan mana yang akan mengembangkan bentuk penyakit yang lebih parah.

Diperkirakan 300.000 anak menderita radang sendi di AS saja. Sementara pemicunya masih belum jelas, penyakit ini terjadi ketika sistem kekebalan tubuh salah mengira sel-sel tubuh sendiri sebagai penyerang asing, menyerang lapisan sendi yang menyebabkan pembengkakan, nyeri, dan kemungkinan kerusakan jangka panjang. Tidak ada obatnya dan pengobatannya terdiri dari obat-obatan yang semakin agresif dan mahal, dimulai dengan obat pereda nyeri antiradang, seperti ibuprofen, hingga obat yang lebih kuat termasuk metotreksat (agen kemoterapi), steroid, dan agen biologis (seperti antiradang). TNF dan anti-IL-1) yang mematikan bagian dari sistem kekebalan.

“Tahap akhir pengobatan sangat efektif pada beberapa anak, tetapi juga sangat mahal, dan tidak jelas apa efek jangka panjangnya,” kata Morris. “Ketika Anda menghambat fungsi sistem kekebalan, jenis pengobatan ini dapat dikaitkan dengan potensi efek samping termasuk peningkatan risiko infeksi dan lain-lain”

“Mengetahui anak-anak mana yang akan mendapat manfaat dari perawatan mana pada waktu mana benar-benar merupakan landasan pengobatan yang dipersonalisasi dan pertanyaan yang ingin dijawab dokter dan keluarga saat anak-anak pertama kali didiagnosis,” kata Yeung yang juga seorang Pediatric Rheumatologist dan Ilmuwan Senior di SickKids.

Sebagai langkah pertama, para peneliti menetapkan subtipe anak-anak yang mengidap artritis tetapi belum diobati dengan obat-obatan. Mereka menganalisis data klinis dari 640 anak, yang dikumpulkan antara 2005 dan 2010 sebagai bagian dari penelitian pan-Kanada Research in Arthritis in Canadian Children, Emphasizing Outcome (ReACCh-OUT). Semua anak menerima pemeriksaan fisik terperinci sebagai bagian dari perawatan mereka termasuk mendokumentasikan lokasi persendian yang nyeri (juga dikenal sebagai aktif) di tubuh.

Data mengungkapkan tujuh pola utama aktivitas sendi: persendian di daerah panggul, jari tangan, pergelangan tangan, jari kaki, lutut, pergelangan kaki dan pola yang tidak jelas. Dan sementara sebagian besar anak-anak termasuk dalam satu kategori, sekitar sepertiga pasien memiliki persendian aktif yang termasuk dalam lebih dari satu kelompok. Pasien dengan keterlibatan sendi yang tidak terlokalisasi ini umumnya memiliki hasil yang lebih buruk dan membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai remisi daripada pasien yang sendi aktifnya termasuk dalam satu pola.

Meskipun pola unik keterlibatan sendi dikenali di sisi tempat tidur, klasifikasi pasien saat ini untuk artritis masa kanak-kanak hanya memperhitungkan jumlah keseluruhan sendi yang terkena. Jelas bahwa deskripsi keterlibatan sendi yang lebih baik diperlukan untuk memprediksi perjalanan penyakit dan keparahan penyakit. Sangat mengejutkan dari data bahwa anak-anak dengan keterlibatan sendi non-lokal berbeda. Dokter telah mengamati hal ini sebelumnya karena mereka merawat anak-anak ini dengan obat-obatan yang kuat tetapi masih tidak dapat mengendalikan penyakitnya.

“Mengidentifikasi kelompok anak-anak ini sejak dini akan membantu kami menargetkan perawatan yang tepat sejak dini dan mencegah rasa sakit dan kecacatan yang tidak perlu dari penyakit aktif yang sedang berlangsung,” kata Yeung.

Karena kompleksitas penyakit, dengan beberapa sendi yang terkena dan dengan cara yang dapat berubah seiring waktu, serta jumlah pasien yang relatif sedikit, tim harus melihat melampaui metode statistik standar untuk mendeteksi pola nyeri sendi.

“Kami harus menggunakan pembelajaran mesin hanya untuk mendeteksi tujuh pola penyakit ini sejak awal,” kata Morris, yang timnya memodifikasi teknik yang dikenal sebagai faktorisasi matriks non-negatif multilayer. “Dan kemudian kami menyadari ada beberapa anak yang tidak termasuk dalam pola apa pun dan mereka memiliki versi penyakit yang sangat buruk. Sekarang kami memahami penyakit ini dengan lebih baik, kami dapat mengelompokkan anak-anak ke dalam kategori yang berbeda ini untuk memprediksi respons terhadap pengobatan, seberapa cepat mereka mencapai remisi dan apakah kita dapat mengatakan mereka dalam remisi dan menghapus terapi. “

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran SGP

Author Image
adminProzen