埃默里大学的研究人员开发了一种开创性的人工智能(AI)模型,可以准确预测非创伤性重症监护病房(ICU)患者的输血需求。这项研究发表在《Health Data Science》上,解决了长期以来在预测不同医疗条件下多样化患者群体的输血需求方面存在的挑战。
输血在ICU环境中对于管理贫血和凝血障碍至关重要,但现有的临床决策支持系统通常仅关注特定患者亚群或孤立的输血类型。这种局限性阻碍了高压ICU环境中的及时和准确决策。新开发的AI模型通过分析广泛的临床特征,包括实验室结果和生命体征,在24小时窗口内预测输血需求,克服了这些障碍。
由计算机科学系的Alireza Rafiei和生物医学信息学系的Rishikesan Kamaleswaran领导的研究团队利用了超过72,000名ICU患者的五年数据集。通过集成机器学习技术和元模型集成方法,AI系统实现了卓越的性能指标,包括接收者操作特性曲线下面积(AUROC)为0.97、准确率为0.93和F1得分为0.89。
“我们的模型不仅能够准确预测输血需求,还能识别影响输血决策的关键生物标志物,如血红蛋白和血小板水平。这一功能为临床医生提供了一个可靠的决策支持工具,有可能改善ICU环境中的患者结果和资源分配。”主要作者Alireza Rafiei表示。
该AI模型在多个场景中进行了严格评估,以确保其在实际应用中的稳健性和可靠性。结果显示,该模型在不同的ICU队列和医疗条件下的表现一致。
展望未来,研究团队计划将该AI模型整合到临床工作流程中,以实现实时决策支持,并进一步验证其在实际ICU环境中的有效性。“我们的最终目标是个性化和优化输血策略,提高医院的患者护理和运营效率。”Rishikesan Kamaleswaran说。
这项研究标志着AI在重症监护医学应用方面的重要进展,突显了数据驱动技术改变医疗服务交付的潜力。
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