背景:在当代医疗保健领域,实验室测试是推动精准医疗进步的基石。这些测试提供了对各种医疗状况的深入见解,从而促进了诊断、预后和治疗。然而,某些测试的可及性受到诸如高成本、专业人员短缺或地理差异等因素的阻碍,这对实现公平的医疗保健构成了障碍。例如,超声心动图是一种极其重要且不易获得的实验室测试。对超声心动图的需求不断增加,凸显了更高效的调度协议的必要性。尽管有这种迫切的需求,但在这一领域的研究却有限。目标:本研究旨在开发一种可解释的机器学习模型,以确定需要超声心动图检查的患者的紧急程度,从而帮助确定调度程序的优先级。此外,本研究旨在利用机器学习模型的高可解释性,深入了解影响超声心动图预约优先级的关键属性。方法:基于来自电子健康记录的大量现实世界超声心动图预约数据集(即 34,293 个预约),进行了实证和预测分析以评估患者的紧急程度,该数据集包含管理信息、转诊诊断和潜在患者状况。我们使用了一种最先进的可解释机器学习算法,即最佳稀疏决策树 (OSDT),该算法以高准确性和可解释性而闻名,来研究与超声心动图预约相关的属性。结果:与表现最佳的基线模型相比,该方法表现出令人满意的性能(F 1 -score=36.18%,提高了 1.7% 和 F 2 -score=28.18%,比表现最佳的基线模型提高了 0.79%)。此外,由于其高度可解释性,结果为通过从 OSDT 模型中提取决策规则来识别紧急患者进行测试提供了宝贵的医学见解。结论:该方法表现出了最先进的预测性能,证实了其有效性。此外,我们通过将 OSDT 模型得出的决策规则与既定的医学知识进行比较来验证这些决策规则。这些可解释的结果(例如 OSDT 模型中的属性重要性和决策规则)强调了我们的方法在优先考虑患者紧急程度的超声心动图预约方面的潜力,并且可以扩展到使用电子健康记录数据优先考虑其他实验室测试预约。
HAL 是一个多学科开放存取档案库,用于存放和传播科学研究文献,无论这些文献是否已出版。这些文献可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
研究表明,浪费的扫描预约数量在统计上显著改善了需要进行 DNA 扫描的患者数量。以前,整体 DNA 扫描率相当于总扫描次数的 3%。现在,这一比例已降至 1%。平均 DNA 扫描次数已从每周 15 次减少到每周 6 次(DNA 扫描次数减少了 40%)。这相当于每月大约两天半的扫描时间。降低 DNA 扫描率释放了扫描能力,以便进行需要的紧急扫描,使患者能够在需要时接受检查,并降低了延误可能造成的风险。
功能性超声 (fUS) 是一种新工具,可通过区域监测脑血容量 (CBV) 动态来成像大脑活动。这种创新技术尚未在药理应用和药物开发中充分发挥其潜力。在当前的概念验证研究中,使用药理功能性超声 (pharmaco-fUS) 在麻醉大鼠中评估了阿托西汀 (ATX) 的影响,阿托西汀是一种强效去甲肾上腺素再摄取抑制剂,是一种用于治疗注意力缺陷多动障碍的非兴奋剂治疗药物,剂量不断增加 (0.3、1 和 3 mg/kg)。使用感兴趣区域 (CBV 和功能连接的急性变化) 或基于像素 (一般线性建模和独立成分分析) 的分析,我们在此证明 ATX 在视觉皮层、齿状回和丘脑中持续表现出血流动力学效应,尤其是视觉区域,例如丘脑后外侧核和膝状核 (LGN)。 ATX 效应的时间曲线与剂量有关,最高剂量时 CBV 增加最快,中等剂量时 CBV 增加时间较长。规范使用药物融合超声可以提高我们对药物在脑内作用机制的理解,并可能成为神经系统疾病药物开发的新一步。
Jean-Michel Escoffre、Najib Sekkat、Edward Oujagir、Sylvie Bodard、Coralie Mousset 等人。利用微泡辅助超声在消化系统肿瘤中输送抗癌药物:从临床前研究到临床研究。药物输送专家意见,2022 年,提前在线。�10.1080/17425247.2022.2061459�。�inserm-03626073�
目的:大鼠发出的超声波发声(USV)可能反映了情感状态。具体来说,在少年比赛中发出的50 kHz呼叫与积极影响有关。鉴于抑郁症的特征是该领域的深刻变化,我们提出USV调用可能配置了评估抑郁状态的合适工具。利用Flinders敏感线(FSL),这是一种已建立的抑郁症动物模型,我们评估了大鼠在挠痒痒期间发出的USV调用,这是基于少年大鼠粗糙和摔倒的游戏的程序。方法:少年FSL大鼠及其控制对应物,抗火焰队的耐药线(FRL)和Sprague Dawley,被提交挠痒痒的会议,以模仿大鼠玩耍的行为。从PND21开始,每天将大鼠挠痒痒6周。记录了挠痒痒的会话,以进一步对50 kHz调用的声学分析。结果:在所有应变中挠痒痒增加了50 kHz的呼叫。FSL大鼠发出的呼叫多于控制菌株,并显示出更高数量的扁平组合呼叫。结论:挠痒痒是诱导50 kHz USV调用的强大方法。分析在挠痒痒期间发出的USV调用是一种适合研究与抑郁症相关的情感状态的方法。FSL大鼠没有出现Anhedonia,而是更高的奖励敏感性,这可能是其压力脆弱性的基础。
脑机接口 (BMI) 是开发大规模神经活动记录创新技术的一种高要求应用。在加州理工大学帕萨迪纳分校、巴黎 ESPCI 医学物理研究所和 Iconeus Paris 之间的跨大西洋合作 (NIH 资助) 框架内,我们开发并实施了第一个基于功能性超声 (fUS) 的 BMI,这是一种最近开发的微创神经成像技术,结合了高空间和时间分辨率以及深层脑覆盖 (Macé 等人,2011)。
1 巴黎脑研究所 脑研究所—ICM、法国国家健康与医学研究院、法国国家科学研究院、AP-HP、索邦大学皮提耶·萨尔佩特里埃医院,法国巴黎 F-75013 2 伦敦国王学院癌症与制药科学学院,英国伦敦 SE1 9NH 3 居里研究所细胞计数系,法国巴黎 F-75006 4 法国国家健康与医学研究院药代动力学与治疗药物监测部门,CIC-1901、UMR ICAN 1166、AP-HP、索邦大学皮提耶·萨尔佩特里埃医院,法国巴黎 F-75013 5 CarThera、脑与脊髓研究所 (ICM),法国巴黎 F-75013 6 巴黎脑研究所研究所——ICM、Inserm、CNRS、AP-HP、DMU 神经科学、神经病学系 2-Mazarin、Pitié Salpêtrière 医院、索邦大学,F-75013 巴黎,法国 * 通讯地址:mohammed.ahmed@kcl.ac.uk (MHA); ahmed.idbaih@aphp.fr (人工智能)电话:+44-(0)-20-7836-5454(内政部); +33-01-42-16-03-85(人工智能);传真:+33-01-42-16-04-18(AI)
保留所有权利。未经许可不得重复使用。 (未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 medRxiv 永久展示预印本的许可。此预印本的版权所有者此版本于 2025 年 1 月 20 日发布。;https://doi.org/10.1101/2025.01.20.25320847 doi:medRxiv preprint
由于神经外科手术期间大脑会变形,因此可以使用术中成像来可视化大脑结构的实际位置。这些图像用于图像引导导航以及确定切除是否完整并定位剩余的肿瘤组织。术中超声 (iUS) 是一种便捷的模式,采集时间短。然而,由于噪音和伪影,iUS 图像难以解释。特别是,肿瘤组织很难与健康组织区分开来,并且很难在 iUS 图像中划定肿瘤的界限。在本文中,我们提出了一种使用 2-D 和 3-D U-Net 在 iUS 图像中自动分割低级别脑肿瘤的方法。我们对网络进行了三重训练,每重有 12 个训练案例和 5 个测试案例。获得的结果很有希望,中位 Dice 得分为 0.72。估计分割和真实分割之间的体积差异与评分者内部体积差异相似。虽然这些结果是初步的,但它们表明深度学习方法可以成功应用于术中图像中的肿瘤分割。