Computer wetenschappers aan Carnegie Mellon University hebben een nieuwe geautomatiseerde methode voor het matchen van levende nierdonoren met nier-patiënten met de ziekte dat het aantal niertransplantaties kunnen verhogen, en levens te redden.
Deze stap-voor-stap methode of algoritme, aanzienlijk kunnen verhogen van de efficiëntie van de nieren uitwisselingen, een mechanisme voor het afstemmen van levende donoren met ongerelateerde ontvangers. Nier beurzen worden nu beschouwd als de beste kans voor het stimuleren van het aantal niertransplantaties in de Verenigde Staten. Meer dan 70.000 Amerikanen staan op de wachtlijst voor niertransplantatie en ongeveer 4.000 sterven elk jaar te wachten.
De matching algoritme maakt het mogelijk om combinaties te maken voor drie-en vier-weg uitwisselingen, dat wil zeggen drie of vier donoren afgestemd op drie of vier ontvangers, evenals twee-weg uitwisselingen. Het is de eerste die is schaalbaar zodat het kan worden gebruikt voor een nationale pool van donoren en ontvangers, zei Tuomas Sandholm, hoogleraar informatica.
Een papieren waarin de algoritme, ontwikkeld door Sandholm, Computer Science Professor Avrim Blum en gediplomeerde assistent David J. Abraham, zal worden gepresenteerd vrijdag 15 juni, bij de Association for Computing Machinery's conferentie over elektronische handel in San Diego.
De Alliantie voor Gepaard Donatie, een nier uitwisselingsprogramma voor 50 transplantatie centra in 15 staten, begon het gebruik van de matching-algoritme in december. De Alliantie directeur, dr. Michael Rees van de Universiteit van Toledo Medical Center, zei dat het een verbetering is op eerdere methoden zowel door het opnemen van drie-en vier-weg uitwisseling en door factoring in zogenaamde altruïstische donoren, nierdonoren zonder een bepaalde ontvanger.
Bijvoorbeeld, in een wedstrijd lopen in begin mei, het algoritme vier potentiële twee-weg uitwisselingen, drie drie-weg uitwisselingen en een four-way-uitwisseling tussen ongeveer 100 donor en patiënt paren en zeven altruïstische donoren. Of een van deze transplantaties plaatsvinden zal afhangen van factoren zoals de laatste compatibiliteit testen, zei Rees. Met dezelfde set van donor en patiënt paren en zonder altruïstische donoren, de matching methode eerder gebruikt door de Alliantie zou slechts een wederzijdse uitwisseling hebben geïdentificeerd, voegde hij eraan toe.
Ongeveer 140 gepaarde nieren donaties hebben plaatsgevonden in de Verenigde Staten sinds 1999, zei Rees. Deze gepaarde donaties kan gebeuren wanneer een vriend of geliefde is bereid om een nier te doneren aan een patiënt, maar is onverenigbaar blijken te zijn. Indien mogelijk, is een gekoppeld donatie vervolgens gerangschikt, waarbij donor A is onverenigbaar met de ontvanger A, maar kan doneren aan ontvanger B, en de donor B kunnen doneren aan de ontvanger A.
Sandholm zei dat het aantal transplantaties kan worden verhoogd met uitgebreid gebruik van drie-weg uitwisselingen, donor A geeft aan ontvanger B, donor B geeft aan de ontvanger C en C geeft donor tot ontvanger A, en vier-weg uitwisselingen. Nummers kunnen ook worden verhoogd door de uitbreiding van de pool van donor en patiënt paren, voegde hij eraan toe.
Een aantal regionale beurzen in bedrijf zijn en de mogelijkheid van een nationale uitwisseling werd besproken. Voorspelde Rees die in misschien wel vijf jaar een nationale pool kan 3000 donor en patiënt paren te nemen en zich ophopen 1.000 tot 1.500 paren per jaar. Potentieel, maar liefst 2.000 transplantaties kunnen worden uitgevoerd vanuit een pool van deze omvang als drie-en vier-weg uitwisselingen zijn gerangschikt, zei hij. Maar bestaande matching-algoritmen kunnen regelen slechts twee-weg uitwisselingen voor zo'n groot zwembad, en de huidige algoritmen in staat te regelen drie-en vier-weg uitwisseling kan omgaan met niet meer dan 600 tot 900 paren.
"Computer-geheugen is een beperkende factor in het optimaliseren van nier-uitwisselingen, 'Sandholm zei, wijzend op de grote aantal beperkingen, zoals de verschillen in bloed en weefsel vormen, dat moet worden beschouwd. "We hebben rond dit werk door gebruik te maken incrementele probleemstelling," zei hij. Dat wil zeggen, doet het algoritme bedacht aan de Carnegie Mellon geen rekening houden met alle van de beperkingen in een keer, maar formuleert ze in het geheugen van de computer alleen als nodig is, waardoor het maximaal te analyseren tot 10.000 donor en patiënt paren.
http://www.cmu.edu