La plateforme d’apprentissage automatique aide à permettre un diagnostic précoce d’infections potentiellement mortelles chez les nourrissons prématurés

29 octobre 2019

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Vector Institute et l’Université Ontario Tech soutiennent deux hôpitaux dans l’analytique prédictive pour détecter la septicémie chez les nourrissons grâce à l’apprentissage automatique

Toronto – Aujourd’hui, le Vector Institute, un institut de recherche indépendant à but non lucratif axé sur l’apprentissage automatique de pointe, a annoncé le plus récent de ses Série de
Pathfinder projette
la mise en œuvre de l’intelligence artificielle (IA) dans le secteur de la santé.

Le cinquième projet Pathfinder utilise l’apprentissage automatique pour la détection précoce de la septicémie chez les nourrissons dans le Unité de soins intensifs néonatals (USIN).

La septicémie est une condition potentiellement mortelle où les bactéries se développe dans la circulation sanguine, entraînant une inflammation sévère et généralisée Réponse. Chez les nourrissons, c’est l’une des principales causes de morbidité à long terme ou la mortalité à l’échelle mondiale.  

Avec le soutien de l’Institut Vector et dirigé par la Dre Carolyn McGregor de l’Ontario Tech University, Artemis est une plateforme d’analytique prédictive qui applique la machine apprendre à aider les médecins dans les soins critiques des nouveau-nés. Artemis est développé en partenariat avec McMaster Children’s Hôpital et Centre régional de santé Southlake. Une fois complètement Une fois mis en œuvre, le système Artemis surveillera les nourrissons en USIN, en alertant Les cliniciens : lorsque la septicémie se développe avant qu’elle ne soit clinique évident. En fin de compte, Artémis réduira la mortalité, la morbidité et la moyenne Durée du séjour en USIN.

« La détection précoce de la septicémie chez les nouveau-nés a le le potentiel de sauver de nombreuses vies », dit le Dr McGregor. « Les données d’Artemis peuvent aider les USIN mieux gérer l’utilisation des antibiotiques et réduire la fréquence des prises de sang Des patients. Nos recherches ont également permis de mieux comprendre un nombre d’autres conditions qui contribueront toutes à de meilleurs résultats pour celles-ci des nourrissons fragiles et leurs familles. »

Les bébés prématurés ont un système immunitaire sous-développé Des systèmes qui les rendent très sensibles aux infections, ce qui peut mener à la septicémie. Les symptômes apparaissent rapidement et de façon imprévisible et peuvent devenir mortels en quelques heures. A Le quart des nourrissons prématurés développeront un épisode de septicémie pendant leur séjour à l’USIN. 10% de tous les cas sont mortels.

« Nous avons commencé Artemis avec le tout petit des patients », ajoute le Dr Edward Pugh, responsable clinique chez McMaster Children’s Hôpital. « Mais cette plateforme d’analyse a le potentiel d’être déployée à travers le monde adulte et changent profondément la façon dont mes collègues et moi travail. »

« En tant qu’hôpital communautaire et régional, « Southlake est passionnée par les soins à tous nos patients », affirme Patrick Clifford, directeur de la recherche et de l’innovation chez Southlake Regional Health Centre. « L’opportunité de collaborer sur Artemis fait non seulement progresser les soins pour nos nouveau-nés très vulnérables, mais cela permet à des hôpitaux comme Southlake de mieux Servir nos plus petits patients avec des soins de pointe, plus près de chez nous. »

Les projets Pathfinder sont des efforts à petite échelle conçu pour produire des résultats en 12 à 18 mois afin d’orienter les recherches futures et l’adoption de la technologie. Avec le soutien technique et des ressources du Vector Réunit une équipe de recherche multidisciplinaire pour s’attaquer à l’Institut un problème ou une opportunité importante en santé grâce à l’apprentissage automatique et L’IA de façon plus générale. Chaque projet a été choisi pour son potentiel à aider à identifier un « chemin » par lequel la recherche en apprentissage automatique de calibre mondial se traduit par Bénéfices généralisés pour les patients.

À propos de l’Institut Vector

Le Vector Institute est un organisme indépendant, une entreprise à but non lucratif dédiée à l’avancement de l’IA, à l’excellence dans les machines et Apprentissage profond. La vision de l’Institut Vector est de promouvoir l’excellence et leadership dans la connaissance, la création et l’utilisation de l’IA au Canada pour favoriser l’économie la croissance et l’amélioration de la vie des Canadiens.

L’Institut des Vecteurs est financé par la province de l’Ontario, le gouvernement du Canada via la Stratégie pancanadienne de l’IA administrée par le CIFAR, ainsi que par des commanditaires industriels de toute l’économie canadienne.

Prédiction de la septicémie chez les nourrissons grâce à l’apprentissage automatique

Derrière les moniteurs médicaux dans le néonatal L’unité de soins intensifs intensifs (USIN) de l’Hôpital pour enfants McMaster est d’un petit beige boîte. Elle passe probablement inaperçue de la plupart des visiteurs, mais son apparence bienveillante trahit son rôle de porte d’entrée vers un outil puissant pouvant sauver la vie des les plus petits patients de l’hôpital.

« La boîte elle-même est très peu excitante », confirme-t-il Dr Edward Pugh, chef clinique chez McMaster. « Mais il a vraiment du potentiel pour changer la façon dont mes collègues et moi travaillons. »

La boîte en question est la connexion de chevet point pour Artemis, une plateforme de collecte de données basée sur le cloud qui utilise l’apprentissage automatique technologie pour collecter, stocker et analyser les données des patients. Le système est actuellement en cours de test pilote dans deux hôpitaux de l’Ontario : le Centre régional de santé Southlake à Newmarket et McMaster à Hamilton. Exécution continue en arrière-plan de chaque USIN de chaque hôpital, le système envoie et reçoit des données à un volume équivalent à 1 000 Tweete une seconde par nourrisson pour environ 1 200 patients chaque année. 

Avec le soutien de l’Institut Vector, Ontario La chercheuse de l’Université Tech, Dre Carolyn McGregor, responsable du projet, ainsi que Le Dr Pugh, Southlake et leurs équipes ont mis en place Artemis pour utiliser l’IA en permanence Surveiller de nombreux flux de données et analyser les changements dans la physiologie infantile. Les variations d’indicateurs comme le rythme cardiaque ou la respiration sont des signes qu’un enfant est Gérer une infection. Si de tels signes surviennent, Artemis alertera des médecins qui interpréteront les données et décideront des prochaines étapes.

« L’une de nos principales contributions est de définir le Des schémas d’autres conditions qui rendront néanmoins un bébé instable dans de façon similaire », dit le Dr McGregor. « En identifiant avec précision la septicémie et autres Les événements qui rendent un bébé instable, nous pourrons minimiser les choses inutiles Antibiotiques et examens. Minimiser les interventions en USIN peut améliorer les résultats à long terme de ces nourrissons fragiles et diminuer la détresse et fardeau sur leurs familles. »

La septicémie est l’une des plus courantes et dévastatrices des conditions que peuvent développer les nourrissons prématurés et malades à terme, explique le Dr McGregor. Ça se produit lorsque les produits chimiques naturels que le corps produit pour repousser les infections tombent déséquilibré. Le système immunitaire sous-développé des bébés prématurés en fait particulièrement vulnérable — un quart des nourrissons prématurés développent une septicémie. « Les symptômes apparaissent rapidement et de façon imprévisible et peuvent être mortels en quelques instants heures », dit-elle, notant que 10% des cas sont mortels.

McMaster abrite la plus grande USIN de l’Ontario, où des bébés allant de seulement 350 grammes à jusqu’à huit kilogrammes sont pris en charge. « Nous aurons des bébés qui resteront avec nous jusqu’à un an de vie », note le Dr. Pugh. « On ne voit pas ça dans beaucoup de soins intensifs néonatals. » Le volume, l’acuité et une grande variété de conditions de patients observées à McMaster et dans un grand un hôpital communautaire comme Southlake en fait des emplacements idéaux pour piloter Artemis sur le terrain.

Les études se poursuivront jusqu’en 2020. Une fois complètement une fois mis en œuvre, les chercheurs espèrent étendre Artemis au-delà de la détection de la septicémie et à l’extérieur de l’USIN. « On est un petit endroit à empreinte, on travaille avec les plus petits de patients », dit le Dr Pugh, « mais nous avons un énorme potentiel d’impact important. »

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