精准胎儿心脏病学利用母体唾液代谢组和人工智能检测紫绀型先天性心脏病Precision fetal cardiology detects cyanotic congenital heart disease using maternal saliva metabolome and artificial intelligence

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.nature.com美国 - 英语2025-01-16 00:00:00 - 阅读时长2分钟 - 882字
这项研究首次展示了通过结合母体唾液代谢组和人工智能技术,可以实现对胎儿紫绀型先天性心脏病(CCHD)的准确检测,同时揭示了脂质代谢失调与该病的关系,为胎儿心脏病学提供了新的诊断工具。
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精准胎儿心脏病学利用母体唾液代谢组和人工智能检测紫绀型先天性心脏病

胎儿先天性心脏病(CHD)是最常见的严重先天性异常,占与出生缺陷相关的儿童死亡率的一半以上。目前,产前超声是唯一用于产前筛查的工具,但其诊断准确性有限,导致许多病例未能及时发现,增加了新生儿和儿科的发病率和死亡率。特别是紫绀型先天性心脏病(CCHD),约占CHD病例的25%,其发病率和死亡率显著较高,需要紧急新生儿护理。传统定义包括法洛四联症(TOF)、大动脉转位(TGA)、三尖瓣闭锁、动脉干、完全性肺静脉异位引流(TAPVR)和左心发育不良综合征(HLHS)。尽管这些胎儿在产前可能保持临床稳定,但大多数新生儿在出生后因动脉导管关闭而变得危重。因此,产前CCHD的检测对于调整围产期护理计划至关重要。

在这项研究中,研究人员首次结合母体唾液代谢组和人工智能(AI)技术,实现了对胎儿非综合征性紫绀型先天性心脏病的准确检测。研究团队使用超高效液相色谱/质谱(UHPLC/MS)分析了唾液中的468种代谢物,并利用六种不同的AI平台进行了CCHD和CHD的整体检测。结果显示,AI在CCHD检测中的表现非常出色,曲线下面积(AUC)为0.819(95%置信区间为0.635-1.00),灵敏度为92.5%,特异性为87.0%;而在CHD整体检测中,AUC为0.828(95%置信区间为0.635-1.00),灵敏度为90.5%,特异性为88.0%。进一步分析表明,CCHD患者的花生四烯酸、α-亚麻酸和色氨酸代谢途径发生了显著改变,提示脂质代谢功能障碍。

研究共纳入了40例CHD病例和40例对照组。结果表明,母体唾液代谢组与AI技术的结合在预测胎儿CHD方面表现出色,特别是在检测CCHD时。此外,代谢通路分析揭示了CCHD患者脂质代谢的显著变化,特别是花生四烯酸、α-亚麻酸和色氨酸代谢途径的紊乱。这些发现不仅有助于了解CCHD的病理机制,还为未来的治疗提供了潜在靶点。

总的来说,这项研究展示了母体唾液代谢组和AI技术在胎儿心脏病学中的应用潜力,特别是在早期检测CCHD方面。未来的研究应进一步验证这些发现,并探索其在临床实践中的应用价值。


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