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Nuovo ad approccio basato imparare a macchina per predire tempo di recupero delle commozioni cerebrali in relazione con sport

La prevalenza delle commozioni cerebrali negli sport è ben nota. Così, anche, è i clinici di sfida ed altri affrontano quando devono decidere quando un atleta può ritornare alla cacciagione dopo una lesione alla testa. Mentre la maggior parte dei atleti recuperano da una commozione cerebrale in relazione con sport in circa sette - 10 giorni, alcuni hanno bisogno di più tempo. Questo frangente rende gestendo il trattamento delle commozioni cerebrali in relazione con sport molto complicato.

I ricercatori dall'informatica della facoltà di ingegneria e dell'università atlantica di Florida e dall'analisi dei dati di SIVOTEC a Boca Raton ed i collaboratori, hanno fornito una soluzione novella. Sono commputer di insegnamento come predire il tempo di recupero dalle commozioni cerebrali in relazione con sport basate sui sintomi come l'emicrania, le vertigini e la fatica. Il loro studio, pubblicato nell'istituto universitario americano del giornale della medicina dello sport, medicina & scienza negli sport & nell'esercizio, può essere usato come le fondamenta per un sistema di supporto alle decisioni che aiuterebbe i clinici nello sviluppare il trattamento individualizzato per gli atleti danneggiati. Questa ricerca egualmente fa parte di più grande sforzo in corso dal gruppo per sviluppare i modelli di apprendimento automatico per contribuire a diagnosticare, tenere la carreggiata e trattare varie emissioni di salubrità del cervello.

Facendo uso dei dati dalla rete atletica nazionale del trattamento, di lesione e di risultati (NAZIONE), un programma di sorveglianza di lesione sugli studente-atleti della High School, i ricercatori hanno esaminato i dati su 2.004 incidenti di commozione cerebrale in 22 sport, esaminanti dove le lesioni soprattutto hanno accaduto. Hanno trovato che più della metà delle commozioni cerebrali sono accaduto nel football americano.

Con questi informazioni, hanno creato un nuovo gruppo di dati delle lesioni concussive nel calcio come pure altri sport di contatto che hanno compreso lottare, hockey su prato e la pallacanestro delle ragazze e dei ragazzi, calcio e lacrosse. Questo nuovo gruppo di dati ha compreso 922 commozioni cerebrali di calcio e 689 commozioni cerebrali da altri sport di contatto, ammontanti a 1.611 incidente di commozione cerebrale da tutti gli sport di contatto. Per il gruppo di dati di tutti gli sport di contatto, il numero totale dei sintomi riferiti per incidente in relazione con sport di commozione cerebrale ha variato da zero a 17, con 55 per cento degli studente-atleti che riferiscono cinque o più sintomi.

I ricercatori hanno applicato ad un approccio modellante basato imparare a macchina sorvegliato per predire il tempo di recupero dei sintomi in relazione con la commozione cerebrale nei sette, 14 e 28 giorni. Hanno esaminato l'efficacia di 10 algoritmi di classificazione in costruzione i modelli di previsione, facendo uso del gruppo di dati che rappresenta tre anni di commozioni cerebrali sofferte da questi studente-atleti della High School nel calcio e negli altri sport di contatto.

Con la rappresentazione di gruppo di dati che il sintomo in relazione con sport di commozione cerebrale riferito più prevalente era un'emicrania (94,9 per cento), ha seguito da vertigini (74,3 per cento) e poi dalla difficoltà che si concentra (61,1 per cento), il valore clinico pratico dimostrato a modelli basati a sintomo di previsione nella stima del tempo di recupero in relazione con lo sport di commozione cerebrale. Questi informazioni possono essere particolarmente apprezzate ai fornitori di cure mediche nella gestione di caso di commozione cerebrale e nella cura paziente. Oltre l'ausilio decisionale clinico, questa comprensione anche può aiutare con la pianificazione le accomodazioni accademiche e dei bisogni del gruppo.

“Abbiamo introdotto un approccio di avanguardia ed il nuovo strumento clinico per gestire le commozioni cerebrali in relazione con sport, che misurabile miglioreranno con i dati sempre più inclusi,„ ha detto Taghi Khoshgoftaar, Ph.D., co-author e professore di Motorola nel dipartimento di FAU del computer ed ingegneria elettrica e l'informatica, che ha collaborato con l'autore principale Michael F. Bergeron, il Ph.D., vice presidente senior dello sviluppo e le applicazioni all'analisi dei dati di SIVOTEC e Sara Landset, co-author e uno studente di Ph.D. a FAU. “Il nostro metodo sorvegliato di apprendimento automatico ha dimostrato la prospezione delle cedole e di efficacia più ulteriormente.„

I ricercatori hanno notato che il numero totale dei sintomi, la sensibilità da diffondere o l'indicatore luminoso, la difficoltà che si concentrano, l'insonnia e le emissioni del bilanciamento hanno valore predittivo di priorità, indicante il loro ruolo ed utilità di contributo importanti probabili nei loro modelli. Al contrario, non hanno trovato l'amnesia, il hyperexcitability, la perdita di coscienza, o il tinnito per essere candidati pertinenti per misurabile la facilitazione superiore eseguendo i modelli.

“È realmente importante potere da identificare subito quegli atleti che stanno andando avere bisogno di più tempo di recuperare dopo avere incorso nella loro commozione cerebrale,„ ha detto Bergeron. “La capacità di predire il tempo di recupero facendo uso dell'apprendimento automatico contribuirà ad aumentare un efficace approccio stratificato a cura. Ciò anche può aiutare con le aspettative realistiche dell'studente-atleta come pure fornisce la comprensione e la prospettiva importanti per i genitori, le vetture e gli insegnanti.„

I collaboratori sullo studio, “apprendimento automatico nella modellistica della risoluzione di sintomo di commozione cerebrale di sport della High School,„ sono ospedale pediatrico di Nemours, divisione di neurochirurgia a Orlando; Centro di Cedro-Sinai Kerlan-Jobe per neurologia di sport in Los Angeles; e centro di Datalys per Sports Injury Research e Prevention, Inc. a Indianapolis.

“Questa applicazione novella dell'apprendimento automatico sorvegliato per mettere in mostra l'epidemiologia di commozione cerebrale è un punto importante nell'avanzamento dell'approccio clinicamente nella gestione dello stato complesso,„ ha detto Stella Batalama, il Ph.D., decano della facoltà di ingegneria di FAU e dell'informatica. “L'apprendimento automatico sorvegliato fa rivelare il potenziale a più efficacemente i reticoli significativi e le comprensioni vitali potenzialmente uniche nella schiera interdipendente complessa dei fattori determinanti clinici nel prevedere il ripristino come pure la miriade di sintomo di commozione cerebrale altri aspetti nelle commozioni cerebrali di gestione.„