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As ajudas do processamento de linguagem natural avaliam mensagens eletrônicas dos pacientes de ESLD

O processamento de linguagem natural, a tecnologia que deixa computadores ler, decifrar, compreender e fazer o sentido da língua humana, é a força motriz atrás dos motores da busca do Internet, dos filtros de email, dos assistentes digitais tais como o Alexa das Amazonas e o Siri de Apple, e dos apps da tradução da língua-à-língua. Agora, os pesquisadores da medicina de Johns Hopkins dizem que deram a esta tecnologia um trabalho novo como um detective clínico, diagnosticando os sinais adiantados e subtis de prejuízos cognitivos língua-associados nos pacientes com fígados falhando.

As ajudas do processamento de linguagem natural avaliam mensagens eletrônicas dos pacientes de ESLD
Os pesquisadores na medicina de Johns Hopkins mostraram que a inteligência artificial pode avaliar mensagens escritas por pacientes com fígados severamente doentes (como visto no direito mais baixo comparado ao fígado saudável na esquerda superior) para detectar as anomalias da língua associadas com a infecção hepática. Crédito: Instituto do diabetes e digestivo nacionais e da doença renal

Igualmente relatam encontrar a evidência que o funcionamento cognitivo é provável ser restaurado depois de uma transplantação do fígado.

Em um papel novo na medicina de Digitas do npj do jornal (anteriormente medicina de Digitas da natureza), os pesquisadores descrevem como usaram o processamento de linguagem natural, ou NLP, para avaliar amostras da mensagem eletrônica dos pacientes com a infecção hepática da fase final (ESLD), igualmente conhecida como a falha de fígado crônica. ESLD foi associado com as anomalias cognitivas transientes tais como a capacidade de concentração diminuída, a perda de memória e de velocidade psychomotor reduzida, a capacidade de um indivíduo para detectar e responder ao mundo em torno delas. Esta confusão incômoda ocorre quando um fígado falhando não pode correctamente remover as toxinas do sangue e cruzam a barreira do cérebro-sangue.

Aproximadamente 80% dos pacientes com ESLD têm as mudanças neurocognitive associadas com a mais menos qualidade de vida, incluindo o desempenho de deterioração do sono e de trabalho. Tanto como como 20% dos adultos com ESLD pode desenvolver o formulário o mais severo do prejuízo cognitivo, encefalopatia hepática evidente, que tem uma taxa de mortalidade de 43% após um ano.

Nós actualmente não temos um método seguro para identificar anomalias cognitivas nos pacientes que precisam uma transplantação do fígado. Nossos resultados sugerem que o NLP possa fornecer que o diagnóstico adiantado de edições cognitivas, nos guia em controlar o problema, e os ajuda a melhorar a qualidade de um paciente de vida até que um órgão fornecedor esteja disponível.

Líder superior de Douglas autor do estudo, M.D., M.P.H., professor adjunto da pediatria e director médico da transplantação pediatra do fígado nas crianças de Johns Hopkins Center

Totais, os pesquisadores encontraram que o NLP detectou distinto, contudo subtil, pre-transplantação e diferenças da cargo-transplantação no comprimento da frase, no comprimento de palavra e nas outras características da língua, sugerindo que a tecnologia poderia ser desenvolvida em uma ferramenta diagnóstica valiosa.

De acordo com a rede unida para o órgão que compartilha, o fígado é o segundo - a maioria de órgão transplantado, após o rim. Em 2017, uns 8.100 pacientes de ESLD receberam uma transplantação do fígado e quase 14.000 estavam na lista de espera para um órgão fornecedor.

Em seu estudo, os pesquisadores identificaram 81 pacientes de ESLD que tinham recebido uma transplantação do fígado no hospital de Johns Hopkins entre o 1º de abril de 2013 (quando os pacientes hospitalizados de Johns Hopkins podiam primeiramente enviar a seus cuidadors mensagens de correio electrónico e as ter incorporadas em seu informe médico eletrônico pessoal), e 31 de janeiro de 2018. Aqueles no grupo de ESLD enviaram pelo menos a um paciente-à-fornecedor a mensagem eletrônica pre- e a cargo-transplantação. Foram combinados pela idade, pelo género e pela raça/afiliação étnica com um grupo de controle de pacientes que tiveram a infecção hepática mas não avaliados para a transplantação, e igualmente tiveram as mensagens de correio electrónico disponíveis em seus registros.

As mensagens de ambos os grupos foram avaliadas usando 19 medidas do NLP de características da língua, incluindo o comprimento de palavra, o comprimento da frase, os tipos da palavra (substantivos, pronomes, verbos, adjectivos, etc.) e a relação do assunto-verbo-objeto.

A severidade da infecção hepática de cada paciente foi classificada usando o modelo para a infecção hepática da fase final, ou MELD, uma classificação numérica entre 6 e 40 baseados em análises laboratoriais. Uma contagem do MELD de 30 ou um maior identificam um paciente que precise o mais urgente uma transplantação.

“Para pacientes com o mais alto MELD contagens, nós encontramos que suas mensagens tiveram menos letras pela palavra, as menos palavras de seis letras ou o mais, e mais palavras pela frase antes que suas transplantações,” diz o co-autor do estudo e linguista computacional Masoud Rouhizadeh, M.Sc., Ph.D., um do NLP conduzem no instituto de Johns Hopkins para a pesquisa clínica e Translational e co-fundador de seu centro para o NLP clínico. “Era como estavam procurarando por palavras para se fazer compreendidos.”

Depois da cirurgia de transplantação, a maioria dos pacientes retornou aos testes padrões normais ou quase normais da língua -- frases mais concisas com as palavras mais longas, incluindo um número maior com seis letras ou mais.

Os pesquisadores dizem que não havia nenhuma diferença significativa nas outras medidas do NLP, ou entre as mensagens pre- e da cargo-transplantação escritas pelos membros do grupo de ESLD, ou quando aquelas mensagens foram comparadas com as umas escritas pelos participantes do grupo de controle.

Para um exemplo de como o indicador ajudado NLP e identifica a função cognitiva danificada, Rouhizadeh diz o olhar na seguinte indicação da pre-transplantação feita por um participante do estudo:

“Eu estive pedido por minha esposa para pedir aquele quando você envia o fax a minha empresa do seguro de invalidez que se você poderia incluir o seguinte [lista de informação a incluir]. Uma vez que eu vou para trás trabalhar a tempo inteiro outra vez e estar fora do trabalho eu terei que esperar um período de tempo prolongado antes e se eu receberei quaisquer benefícios.” (Número de palavras sem a lista: 57)

Agora, diz, compara que a mensagem desmedido com este mais dirige um do mesmo paciente de ESLD depois que recebeu um fígado novo:

“Eu programei umas férias pequenas e serei fora da cidade por 3 dias. Minha esposa quer certificar-se que esta será APROVADA.” (Número de palavras: 25)

O líder diz que este exemplo demonstra que analisar as mensagens gravadas que usam o NLP pode com sucesso identificar os prejuízos neurocognitive subtis que os testes actuais podem faltar, e os detecta em uma fase adiantada e mais tratável.

Depois desta experimentação do prova--conceito, os pesquisadores dizem que planeiam conduzir os estudos que seguem o progresso cognitivo da cargo-transplantação de populações pacientes maiores durante uns períodos mais longos de tempo, tais como um a dois anos.

O líder adiciona que os estudos futuros igualmente devem correlacionar os diagnósticos do NLP com as medidas clínicas estabelecidas, tais como o teste neurocognitive, afirmar a eficácia da técnica e ordenar para fora outros formulários da demência como a raiz das anomalias.

Apesar de sua predominância na sociedade de hoje, a tecnologia do NLP tem começado somente recentemente a fazer sua marca nos cuidados médicos. As aplicações médicas adiantadas incluíram usando a escolha da palavra de um paciente para sinalizar o sangramento no cérebro, classificando matematicamente os níveis de risco para a cirrose do fígado e desenvolvendo um modelo de computador para a mortalidade de predição nas unidades de cuidados intensivos.

Nós estamos entre o primeiro para tentar usá-lo para seguir para baixo os prejuízos neurocognitive actuais nas mensagens compor por pacientes de ESLD. Mais que nós podemos refinar e desenvolver nossa ferramenta diagnóstica nova, mais nós podemos validar sua eficácia, e então, abra possivelmente a porta a aplicar esta tecnologia a outras doenças em que o funcionamento cognitivo é danificado, como Alzheimer.”

Líder de Douglas, autor superior do estudo

Source:
Journal reference:

Dickerson, L. K. et al. (2019) Language impairment in adults with end-stage liver disease: application of natural language processing towards patient-generated health records. npj Digital Medicine. doi.org/10.1038/s41746-019-0179-9

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