Une plateforme d'apprentissage automatique permet un diagnostic précoce d'une infection potentiellement mortelle chez les prématurés

29 octobre 2019

L'Institut Vector et l'Université technique de l'Ontario soutiennent deux hôpitaux dans l'analyse prédictive pour détecter la septicémie chez les nourrissons grâce à l'apprentissage automatique.

Toronto - Aujourd'hui, l'Institut Vecteur, un institut de recherche institut de recherche indépendant et sans but lucratif axé sur l'apprentissage machine de pointe l'apprentissage machine de pointe, a annoncé le dernier de sa série de projets exploratoires visant à mettre en œuvre 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 l'unité de soins intensifs néonatals (USIN). l'unité de soins intensifs néonatals (USIN).

La septicémie est une maladie mortelle caractérisée par la prolifération de bactéries dans la circulation sanguine, ce qui entraîne une inflammation grave et généralisée. se développe dans la circulation sanguine, entraînant une réaction inflammatoire grave et généralisée. réaction inflammatoire grave et généralisée. Chez les nourrissons, c'est l'une des principales causes de morbidité ou de mortalité à long terme dans le monde. de morbidité ou de mortalité à long terme dans le monde.  

Avec le soutien du Vector Institute et sous la direction du Dr Carolyn McGregor de l'Ontario Tech University, Artemis est une plateforme d'analyse prédictive qui applique l'apprentissage automatique pour aider les médecins à prodiguer des soins critiques aux nouveau-nés. pour aider les médecins à prodiguer des soins critiques aux nouveau-nés. Artemis est développé en partenariat avec le McMaster Children's Hospital et le Southlake Regional Health Centre. McMaster Children's Hospital et le Southlake Regional Health Centre. Une fois entièrement Artemis surveillera les nourrissons dans les unités de soins intensifs néonatals et les cliniciens lorsqu'une septicémie se développe avant qu'elle ne soit cliniquement apparente. cliniquement apparente. À terme, Artemis réduira la mortalité, la morbidité et la durée moyenne de séjour dans les unités de soins intensifs néonatals. durée moyenne de séjour dans les unités de soins intensifs néonatals.

La détection précoce de la septicémie chez les nouveau-nés peut sauver de nombreuses vies", déclare le Dr McGregor. de sauver de nombreuses vies", déclare le Dr McGregor. "Les données d'Artemis peuvent aider les unités de soins intensifs néonatals à mieux gérer l'utilisation des antibiotiques et à réduire la fréquence des prises de sang des patients. des patients. Nos recherches ont également permis de mieux comprendre un certain nombre d'autres conditions qui contribueront toutes à améliorer la qualité de vie des patients. d'autres pathologies qui contribueront toutes à améliorer les résultats pour ces pour ces bébés fragiles et leurs familles.

Les bébés prématurés ont un système immunitaire sous-développés, ce qui les rend extrêmement sensibles aux infections, qui peuvent entraîner une septicémie. Les symptômes apparaissent rapidement et de manière imprévisible et peuvent être fatals en quelques heures. A quart des prématurés connaîtront un épisode de septicémie pendant leur séjour à l'USIN. dans l'unité de soins intensifs néonatals. Dans 10 % des cas, l'issue est fatale.

Nous avons commencé Artemis avec les plus petits patients", ajoute le Dr Edward Pugh, responsable clinique de l'hôpital pour enfants de McMaster. Edward Pugh, responsable clinique au McMaster Children's Hospital. McMaster Children's Hospital. "Mais cette plateforme d'analyse a le potentiel d'être déployée dans le monde adulte et de changer radicalement la façon dont mes collègues et moi-même travaillons. dans le monde des adultes et de changer radicalement la façon dont mes collègues et moi travaillons. de travail".

"En tant qu'hôpital communautaire et régional, Southlake est passionné par les soins prodigués à tous ses patients, Southlake est passionné par les soins prodigués à tous ses patients", déclare Patrick Clifford, directeur de la recherche et de l'innovation à Southlake Regional Health. Patrick Clifford, directeur de la recherche et de l'innovation au Southlake Regional Health régional de Southlake. "L'opportunité de collaborer sur Artemis ne fait pas seulement progresser les soins pour nos nouveau-nés très vulnérables. soins pour nos nouveau-nés très vulnérables, mais permet aussi à des hôpitaux comme Southlake de mieux servir nos patients les plus minuscules grâce à une technologie de pointe et à une technologie de pointe. de mieux servir nos plus petits patients avec des soins de pointe, plus près de chez eux."

Les projets exploratoires sont des efforts à petite échelle conçus pour produire des résultats en 12 à 18 mois afin d'orienter la recherche et l'adoption de l'adoption de technologies. Avec le soutien technique et les ressources de l'Institut Vector les projets rassemblent une équipe de recherche multidisciplinaire pour s'attaquer à un un important problème ou une opportunité dans le domaine des soins de santé en utilisant plus largement l'apprentissage automatique et l'IA. l'apprentissage automatique et l'IA de manière plus large. Chaque projet a été choisi pour son potentiel à aider à identifier un "chemin" par lequel l'apprentissage automatique de classe mondiale peut être utilisé pour améliorer les soins de santé. "voie " par laquelle la recherche de classe mondiale sur l'apprentissage automatique se traduit en des avantages généralisés pour les patients.

A propos de L'Institut Vecteur

L'Institut Vecteur est une société indépendante, à but non lucratif qui se consacre à l'avancement de l'IA, en excellant dans l'apprentissage automatique et profond. l'apprentissage profond. La vision de l'Institut Vecteur est de favoriser l'excellence et le l'excellence et le leadership dans la connaissance, la création et l'utilisation de l'IA au Canada pour économique et améliorer la vie des Canadiens.

L'Institut Vecteur est financé par la province de l'Ontario, le gouvernement du Canada par l'intermédiaire de la Stratégie pancanadienne en matière d'IA administrée par le CIFAR, et par des sponsors industriels issus de l'ensemble de l'économie canadienne.

Prédire la septicémie septicémie chez les nourrissons grâce à l'apprentissage automatique

Derrière les moniteurs médicaux de l'unité de soins intensifs l'unité de soins intensifs néonatals (USIN) de l'hôpital pour enfants McMaster, se trouve une petite boîte beige. beige. Elle passe probablement inaperçue pour la plupart des visiteurs, mais son apparence anodine dément son rôle de porte d'entrée vers un outil puissant qui pourrait sauver la vie des enfants. d'un outil puissant qui pourrait sauver la vie des plus petits patients de l'hôpital. des plus petits patients de l'hôpital.

"La boîte elle-même est très peu excitante", confirme le Dr Edward Pugh, responsable clinique de l'étude McMaster. Edward Pugh, responsable clinique à McMaster. "Mais elle a le potentiel de changer la façon dont mes collègues et moi-même travaillons. de changer la façon dont mes collègues et moi-même travaillons".

La boîte en question est le point de connexion au chevet du patient pour Artemis, une plateforme de collecte de données basée sur le cloud qui utilise l'apprentissage automatique. d'Artemis, une plateforme de collecte de données basée sur le cloud qui utilise une technologie d'apprentissage pour collecter, stocker et analyser les données des patients. Le système est actuellement Le système est actuellement testé dans deux hôpitaux de l'Ontario : Centre régional de santé Southlake à Newmarket et McMaster à Hamilton. Fonctionnant en permanence en arrière-plan des unités de soins intensifs néonatals de chaque hôpital, le système envoie et reçoit des données à un volume équivalent à 1 000 tweets par seconde et par enfant, pour environ 1 200 patients par an. tweets par seconde et par enfant pour environ 1 200 patients par an. 

Avec le soutien de l'Institut Vector, le Dr Carolyn McGregor, chercheuse à l'université Ontario Tech, dirige le projet. 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. Pugh, Southlake et leurs équipes ont mis en place Artemis pour utiliser l'IA afin de surveiller en permanence de nombreux flux de données et d'analyser les changements physiologiques chez le nourrisson. pour surveiller en permanence de nombreux flux de données et analyser les changements dans la physiologie de l'enfant. Les variations d'indicateurs tels que le rythme cardiaque ou la respiration sont des signes que l'enfant est d'une infection. Si de tels signes apparaissent, Artemis alertera médecins qui interpréteront les données et décideront des mesures à prendre.

"L'une de nos principales contributions consiste à définir les d'autres conditions qui rendront néanmoins un bébé instable de manière de la même manière", explique le Dr McGregor. "En identifiant avec précision la septicémie et les autres événements qui rendent un bébé instable, nous serons en mesure de minimiser les interventions inutiles. événements qui rendent un bébé instable, nous serons en mesure de réduire au minimum les antibiotiques et les examens inutiles. antibiotiques et les examens inutiles. La réduction des interventions dans l'unité de soins intensifs néonatals peut améliorer les résultats à long terme de ces enfants fragiles et réduire la détresse et le fardeau de leurs familles. la détresse et le fardeau de leurs familles."

La septicémie est l'une des affections les plus courantes et les plus dévastatrices que peuvent développer les prématurés et les enfants malades à terme, explique le Dr. les plus courantes et les plus dévastatrices que peuvent développer les prématurés et les enfants malades à terme, explique le Dr McGregor. Elle survient lorsque les substances chimiques naturelles produites par l'organisme pour lutter contre les infections se déséquilibrent. se déséquilibrent. Le système immunitaire sous-développé des prématurés les rend particulièrement vulnérables. particulièrement vulnérables - un quart des prématurés développent une septicémie. "Les symptômes apparaissent rapidement et de manière imprévisible et peuvent être fatals en quelques heures. Les symptômes apparaissent rapidement et de manière imprévisible et peuvent être fatals en quelques heures", précise-t-elle, notant que 10 % des cas sont mortels.

McMaster abrite la plus grande unité de soins intensifs néonatals de l'Ontario, où sont soignés des bébés de 350 grammes à huit kilogrammes. "Nous aurons des bébés qui resteront avec nous jusqu'à un an de vie", note le Dr. Pugh. "On ne voit pas cela dans beaucoup de services de soins intensifs néonatals. Le volume, la gravité et la grande variété des pathologies observées à McMaster et dans un grand hôpital comme Southlake, en font des lieux idéaux pour piloter Artemis sur le terrain. sur le terrain.

Les études se poursuivront jusqu'en 2020. Une fois qu'ils auront les chercheurs espèrent étendre l'utilisation d'Artemis au-delà de la vérification de la septicémie et en dehors de l'unité de soins intensifs néonatals. Nous sommes une petite structure qui travaille avec les patients les plus petits", déclare le Dr Pugh, "mais nous avons un énorme potentiel de développement. patients", déclare le Dr Pugh, "mais nous avons un énorme potentiel d'impact".

Complémentaires Projets Pathfinder

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