App使用人工智能、生物标志物确定COVID-19疾病严重程度

一款新型手机应用可以帮助临床医生判断哪些患者可能患有新型冠状病毒(COVID-19)。这款应用由纽约大学牙科学院(NYU College of Dentistry)的研究人员创建，利用人工智能(AI)从血液测试中评估风险因素和关键生物标志物，产生COVID-19“严重程度评分”。

目前的COVID-19诊断测试通过检测病毒RNA来确定某人是否感染病毒，但它们不能提供有关COVID-19阳性患者病情可能有多严重的线索。

“识别和监测严重案件风险的人可以帮助医院优先考虑护理和分配ICU床和呼吸机等资源。同样，知道谁处于低调并发症的风险可能有助于减少医院录取，而这些患者在家安全管理，”John T. McDevitt，博士，纽约牙科洞穴学院的生物材料教授，他领导了研究。

“我们希望医生拥有他们所需的信息以及拯救生命所需的基础设施。Covid-19挑战了这两个关键领域。”

创建严重性分数

使用来自中国武汉的160名住院的Covid-19患者的数据，研究人员确定了四种生物标志物，该生物标志物在死亡的血液测试中测量，与那些恢复的人（CRP），Myoglobin（Myo），ProCalcitonin的患者（PCT）和心肌肌钙蛋白I（CTNI）。这些生物标志物可以发挥与Covid-19相关的并发症，包括急性炎症，降低呼吸道感染和心血管健康差。

研究人员然后使用生物标志物以及年龄和性别建立了模型，两次成立风险因素。他们使用机器学习算法培训了模型，一种AI，用于定义Covid-19疾病的模式并预测其严重程度。当患者的生物标志物和风险因素进入模型时，它产生的数值Covid-19严重性分数范围为0（温和或中等）至100（至关重要）。

使用来自中国深圳的12名住院的Covid-19患者的数据验证了该模型，该数据证实，对于那些被解除的人的患者，模型的严重性分数显着提高了。这些调查结果已发表在芯片上的实验室，皇家化学学会杂志。

由于纽约市成为大流行的震中，研究人员进一步使用来自1000多个纽约市Covid-19患者的数据进行了验证的模型。为了使工具可用，方便的临床医生，他们开发了一个移动应用程序，可以在谨慎点用于快速计算患者的严重性得分。

临床决策支持工具

该应用程序已在布鲁克林的NYU Langone的家庭健康中心回顾性，每年为1000多名患者提供超过102,000名患者，作为全国最大的联邦合格的卫生中心网络之一。

“Covid-19的实时临床决策支持工具可能非常有帮助，特别是在门诊环境中，帮助指导最大风险的监测和治疗计划，”家庭首席医务人员MD·米德·米德Nyu Langone的健康中心和合作社芯片上的实验室学习。

今年5月，研究人员在纽约大学朗格尼家庭健康中心(Family Health Centers at NYU Langone)优化了这款应用的临床效用，并计划在未来几周内在全国推广。COVID-19严重程度评分有可能与电子健康记录相结合，从而在早期阶段为诊断出COVID-19的患者提供临床医生可操作的信息。

“我们希望这个工具可以帮助识别不利结果的高风险，并减少Covid-19目前的健康差异，”NYU Langone的家庭健康中心执行董事Larry K. Mcreynold说。

建立在测试中的创新

COVID-19严重程度评分利用了McDevitt之前开发的预测心脏病患者预后的模型。心脏健康是麦克德维特实验室的几项重点工作之一，该实验室创建了可编程测试口腔癌、心脏病和COVID-19生物标志物的即时诊断系统。

该诊断系统使用小的、非侵入性的样本——如唾液拭子或从指尖滴下的血液——添加到由McDevitt首创的配备生物纳米芯片的信用卡大小的墨盒中。该墨盒被插入便携式分析仪，同时测试一系列生物标志物，结果可在不到半小时。

由于此技术目前仅用于研究和信息目的，因此Covid-19应用程序可与现有的实验室测试一起使用，并要求授权临床医生监督。然而，在未来几个月内，麦克德维特的实验室与Sensodx合作，公司纺出了他的实验室，计划开发和规模能够测试一下Covid-19严重性生物标志物的血液 - 类似于一个人糖尿病测试他们的血糖 - 并在现场产生严重程度。

“通过Covid-19，与决策支持系统相结合的护理点测试可以改善临床医生的诊断患者以及潜在地改善他们的结果，特别是对于那些需要更直接和积极的护理的人来说，”McDevitt说。

除了McDevitt在纽约大学牙科学院的研究小组，这项研究还包括来自纽约大学格罗斯曼医学院、纽约大学坦顿工程学院、武汉大学中南医院和莱瑟姆生物制药集团的合作者。这款应用由麦克德维特的实验室和他创立的OraLiva公司共同开发，可在苹果和安卓设备上使用。该应用程序被指定供授权的临床医生使用，而不是供患者一般使用。

---

---