AI个体化癫痫治疗管理新领域丨Airdoc莫纳什研究中心最新论文

《the BMJ》-Brain Health（英国现代医学杂志脑卫生保健EP）10周报登载了关于高血压疗程管理者的除此以外研究者成果。此次研究者成果得显露结论，机器自学的不断进步都未给予非常正确的静态来分析原理高血压性状病人的疗程结果。全等位DNA挑选和用到病人都是以的干肝细胞构建的精细病症静态也许会在将会将试错法则替换为高血压高效率疗程。本研究者由Airdoc Monash Research Center戈宗元博士开发团队合组莫纳什大脑撕裂病症研究者中会心已对合组完成。

一个多世纪以来，高血压疗程一直是试错法则。虽然有大体类型的药品并不无需指南，但药前提发挥作用，勉强用到后才真的，如果没效就要再为了让下一种药，以此类推直到找显露适当的疗程原理则。因此迟到胃癌的病人不在少数。但此次Patrick Kwan(关国良)及合作者深入探讨认为将会通过AI分析原理高血压的心脏病，为病人匹配最适合的药品。

微生物学双向Transformers编码器(BioBERT)是除此以外的基于尺度自学新科技的先行基础训练微生物学语言表示静态，力绘显露用做微生物学脚注的发掘出来战斗任务。BioBERT发布于2020年初，它通过倡导用到来自许多其他原始数组的非示例原始数据，例如磁性卫生保健日志和临床研究年度报告，来赞成静态基础训练。紧密结合有力的尺度自学绘显露概率静态，这使得研究者管理者人员可以在疗程结果分析原理中会包含非常高一个组织内且也许可靠的数据，而传统文化的比对则没有则做到这一点。

疗程反不应的不确定性是主要弊端

疗程高血压有许多药品以及非药品干预措施，例如切除开刀、大脑缓冲和饮食疗法则。然而，当前的疗程管理者准则仍然依赖于举例来说为了让相同的抗高血压药品疗程的试错法则。虽然有基于高血压心脏病大体类型（局灶性或全盘性心脏病）的药品并不无需指南，但在分组分析原理时，许多药品具有近似于的。对于任何个数的病人，没有则分析原理哪种药品最合理并不应被选为初始疗程。尽管新药快速增长，市场上有20多种药剂，但有三分之一的病人的高血压心脏病没有则被抗高血压药品控制。

在世界许多大都，大多数新诊断为高血压的病人是由初级卫生保健牙医透过疗程的。如果在原先的疗程中会没有则控制高血压心脏病，则将病人转诊给基本上大脑科医师，如果大幅度的药品疗程失败，则将其转诊至高血压中会心。这种按部就班的护理人员路径也就是说在高血压现代医学专家评量也许具有冠心病高血压高几率的病人此前，关键的整整仍未外流了。其他疗程并不无需，例如开刀，被较广地认为是最后的手段。可惜的是，方面的整整推迟也就是说这些疗程手段也许效果不佳。结果并不一定是多年的生活质量上升，生产力上升和死亡率降低。

这一困境也许通过一种可靠的、能找显露疗程结果与病人一个人构造间方面联的方式的原理则来妥善解决。冠心病高血压高几率的病人这；也就可以被尽快的分诊，从而尽快授予巨量的现代医学院护理人员资源。人脑（AI）和干肝细胞研究者的除此以外进展使人们寄希望于高血压性状化疗程管理者将也许之后成为这种举例来说疗程必需的可行性替代解决方案。

A：传统文化试错疗程法则

BC：人脑和干肝细胞性状化疗程管理者

现代医学人脑

机器自学悄悄探索在高血压应用领域里通过运动控制方式标识来分析原理和监测高血压的心脏病。已经有的一项研究者用到了9571例常规来进行的头皮运动控制日志来基础训练一个尺度大脑网络，该原理则在监测心脏病期痫；也电弧方面优于现代医学专家。研究者管理者人员还用到了基于整整序列的原理则（例如，在响不应性大脑刺激的系统中会用到的线长原理则）来分析原理借助于的、持续赚取的外周运动控制接收机，以开发计划高血压心脏病预警的系统。如果在大规模临床研究试验中会假定合理，这种的系统可以帮助病人先行管控并增加高血压心脏病所避免的受伤。

微生物学双向Transformers编码器(BioBERT)是除此以外的基于尺度自学新科技的先行基础训练微生物学语言表示静态，力绘显露用做微生物学脚注的发掘出来战斗任务。BioBERT发布于2020年初，它通过倡导用到来自许多其他原始数组的非示例原始数据，例如磁性卫生保健日志和临床研究年度报告，来赞成静态基础训练。紧密结合有力的尺度自学绘显露概率静态，这使得研究者管理者人员可以在疗程结果分析原理中会包含非常高一个组织内且也许可靠的数据，而传统文化的比对则没有则做到这一点。

AI上的不断进步为构建可靠的分析原理药品疗程反不应的静态带来了希望。宾夕法尼亚大学高血压中会心的一项研究者悄悄开发计划AI静态根据发起者的高血压心脏病，基因型，科学，生理，药品和环境原始数据分析原理抗高血压药品疗程结果。用做分析原理药品疗程反不应的全然AI原理则和匹配原始数据现今还有待确定。因此，将会的研究者不必要探索非常高效率、非常精细的绘显露概率AI静态，并来进行大型主干高血压登记原始数据，以便可以从病人的基本资料中会发掘出来全盘的数据。这些研究者也许会通过不应用自然语言处理方式工具来提取非示例原始数据来增强静态。

△ 基础训练的静态在相同的原始数据集上不应transfer learning做盲测

△ 相同cohort原始数据集之间的差异

等位DNA学、干肝细胞和高效率疗程

针对高血压病人的全等位DNA乙型肝炎研究者仍未见到了越来越多的高血压方面等位基因，包含单核苷酸等位基因基因座性状（SNVs）和等位DNA区域性。据研究者估计，大约有70％的高血压病例也许是由于一种或多种基因型诱因引起的。即使仍未有方面研究者的相比较情形，但是现今尚不正确致病基因型性状的确认将在何种程度上影响临床研究实践中会的疗程管理者。为了妥善解决这一知识鸿沟，一项悄悄透过的数据分析原理试验力绘显露确定难治性高血压病人的全等位DNA测序的临床研究益处和成本实用性。

如果基因型学知识要转化为非常好的疗程原理则，那么非常充分地了解基因型性状的功能性就显得至关关键。为此，研究者管理者人员采行了传统文化的动物和肝细胞病症静态，将偏差的等位基因插入生物体的DNA中会。然后通过与对照或“野生型”状态透过比较来确定临床生理学发生变化。

就高血压而言，针对SCN1A等位基因突变（避免大多数Dret病症病例的等位基因30）的病症静态研究者已将中枢神经两端大脑元的钠离子连接线功能性上升确认为高血压方面的临床学程序改变。这一见到避免了对Dret病症中会药品并不无需的重新评量，并避免了钠离子连接线阻断药品的用到，因为它们也许大幅度上升大脑元功能性从而避免高血压心脏病加剧。

但是在大多数情形，由于现有病症静态研究者的上都，很多SNVs的致病机理尚不正确。如果要在高血压疗程中会较广采行高效率现代医学，那么被确认具有基因型性状的病人不能接受快速监测；而且该基因型性状还不必要用肾脏静态透过检查，以评量其临床生理后果和重塑病症状态，并透过精心个性化的药品疗程测试和并不无需。

来进行从病人自身肝细胞其会产生的多潜能干肝细胞（iPSCs）赚取人源大脑元，可以构建非常全然的高血压病症静态。iPSCs不仅带上病人自身的基因型数据；而且可以植被或“分化”成多种肝细胞系，包含多种大脑肝细胞亚型。

△ 多种大脑肝细胞亚型

这些从病人肝细胞都是以授予的大脑静态可以较广用做研究者基因型性状引起的大脑方面变异，例如诱发的大脑元其本质和神经元传递，这些都是传统文化的非大遗传性症静态没有则意味着的。该静态也仍未被用做鉴定带上高致病性突变等位基因大脑元的诱发变异，如早期成年期性遗传性。

基于iPSCs的病症静态最独特的占优势是能够研究者基因型性状的一组效不应（在单个病人中会确认显露的多个SNV）和等位基因受损未知的情况。然而，在基于iPSCs的静态可用做临床研究疗程此前，还有无需弥补挫折。无需非常多的研究者来假定过度知名的大脑网络变异（一个高血压的临床研究构造）前提可以在指导皿里重塑；还无需非常多的研究者来确定在这些肾脏静态中会测得的电户外活动与运动控制上观察到的高血压；也电户外活动之间的关联。

现今基于iPSCs的大脑静态有一个潜在上都，就是欠缺所需的肝细胞精细性来构建高血压；也户外活动。为了妥善解决这一弊端，研究者管理者人员将研究者转向类脑器官（含有在大脑的系统中会见到的多层肝细胞和一个组织结构）。降低病症静态的精细性对于正确地仿真避免生命体高血压的各种肝细胞类型和大脑的系统区域的内分泌是至关关键的。此外，多电极串列可以日志磁性商务大脑元的协调相互作用，已被用做监测指导的类器官发显露的运动控制；也接收机。

基于iPSC的静态可以无限期植被，而且不会给病人带来任何几率，因此它们对于在病人特定背景下透过高通量挑选潜在药品非常关键；意在是确认显露精致的、有针对性的抗高血压药品。事实上这些静态仍未显露乎意料地用做其他中会枢大脑的系统病症的高通量药品挑选。这；也一个精致的、基于人源肝细胞的药品挑选平台可以弥补我们对传统文化啮齿类动物静态的轻微依赖；传统文化的啮齿动物静态妨碍了抗高血压药品的转变；这也并能解释为什么三分之一以上的高血压病人欠缺合理的药品疗程。

性状化高血压疗程管理者的将来

如果要意味着性状化的高血压疗程管理者，不能将新科技不断进步与改善卫生保健教育和授予现代医学院护理人员机会相紧密结合。将会这些结果分析原理静态不仅会对现代医学专家有用，而且将可以帮助五年制牙医用它们对病人透过分类以便尽早将其分诊至高血压中会心。

基于AI的临床研究管理者赞成静态可以正确地分析原理每个抗高血压药品对于性状病人的显露乎意料疗程的几率。这些静态被转换成为软件并授予美国食品药品监督管理者局和其他监管部门政府机构的批准，属于“作为医疗设备的软件”类别。发行版既可以基本上用到也可以录入到磁性基本资料的系统中会，并能通过现实中会的反馈来大幅度提高效率。它可以标识冠心病高血压高几率病人，并能尽早、且有针对性地给予昂贵的现代医学院护理人员或开刀评量客户服务。发行版被假定是经济合理的，可用做适当为了让病人进入现代医学院高血压疗程中会心。

以上文章显露自 ： [1] Chen, Zhibin, Ben Rollo, Ana Antonic-Baker, Alison Anderson, Yuanlin Ma, Terence J. O’Brien, Zongyuan Ge, Xuefeng Wang, and Patrick Kwan. "New era of personalised epilepsy management." bmj 371 (2020).[2] Choong, Jiun H., Haris Hakeem, Zhibin Chen, Martin Brodie, Nicolas Lawn, Tom Drummond, Patrick Kwan, and Zongyuan Ge. "Application of transformers for predicting epilepsy treatment response." medRxiv (2020).