Prediktív egészségügy: amikor az adatok előre jelezhetik a betegségeket

Az egészségügy egyik leggyorsabban fejlődő területe a prediktív egészségügy, amelynek célja, hogy a betegségeket még a tünetek megjelenése előtt felismerje vagy előre jelezze. Ebben kulcsszerepet játszanak az elektronikus betegadatok, a gépi tanulás és az adatvezérelt kockázatbecslési modellek.

Elektronikus betegadatok: az egészségügy digitális nyersanyaga

A modern egészségügyi rendszerek hatalmas mennyiségű adatot gyűjtenek:

  • laboreredmények,
  • diagnózisok,
  • gyógyszerfelírások,
  • képalkotó vizsgálatok,
  • életmódbeli adatok,
  • okoseszközökből származó információk.

Ezeket az adatokat Electronic Health Record (EHR) rendszerek tárolják. A kutatások szerint az EHR-adatok lehetővé teszik, hogy a modellek összefüggéseket találjanak különböző betegségek és kockázati tényezők között.

Gépi tanulás az egészségügyben

A prediktív modellek mögött gyakran gépi tanulási algoritmusok működnek. Ezek a rendszerek több millió korábbi betegadat elemzésével tanulják meg felismerni a mintázatokat.

Például:

  • a vérnyomás,
  • a vércukorszint,
  • a testsúlyváltozás,
  • vagy akár a pulzusminták

együttesen jelezhetik egy későbbi szív- és érrendszeri betegség kockázatát.

A modern deep learning modellek már nemcsak egyszerű statisztikai összefüggéseket keresnek, hanem komplex kapcsolatokat is képesek felismerni a betegadatok között.

Kockázatbecslés és korai diagnózis

A prediktív egészségügy egyik legfontosabb célja a korai beavatkozás. Ha egy rendszer időben felismeri, hogy egy páciens magas kockázatú csoportba tartozik, az orvosok hamarabb tudnak életmódváltást, szűrővizsgálatot vagy kezelést javasolni.

A kutatások szerint az adatvezérelt modellek különösen hasznosak lehetnek:

  • cukorbetegség,
  • szívbetegségek,
  • vesebetegségek,
  • daganatos betegségek előrejelzésében.

Egyes új modellek már ritka betegségek felismerésében is segíthetnek, különösen akkor, amikor kevés klinikai adat áll rendelkezésre.

A jövő: személyre szabott egészségügy

A prediktív modellek fejlődése közelebb vihet a személyre szabott egészségügyhöz, ahol a kezelések és megelőzési stratégiák egyéni kockázati profil alapján készülnek.

Ugyanakkor kihívások is vannak:

  • adatvédelem,
  • algoritmikus torzítás,
  • hiányos adatok,
  • a modellek átláthatósága.

A szakértők szerint azonban az egészségügy jövőjében egyre nagyobb szerepet kapnak azok a rendszerek, amelyek nemcsak kezelik, hanem előre is jelzik a betegségeket.

Források:
Kuan, V., Fraser, H. C., Hingorani, M., Denaxas, S., Gonzalez-Izquierdo, A., Direk, K., Nitsch, D., Mathur, R., Parisinos, C. A., Lumbers, R. T., Sofat, R., Wong, I. C. K., Casas, J. P., Thornton, J. M., Hemingway, H., Partridge, L., & Hingorani, A. D. (2021). Data-driven identification of ageing-related diseases from electronic health records. Scientific reports11(1), 2938. https://doi.org/10.1038/s41598-021-82459-y

Hossain, M. E., Khan, A., Moni, M. A., & Uddin, S. (2021). Use of Electronic Health Data for Disease Prediction: A Comprehensive Literature Review. IEEE/ACM transactions on computational biology and bioinformatics18(2), 745–758. https://doi.org/10.1109/TCBB.2019.2937862

Goldstein, B. A., Navar, A. M., Pencina, M. J., & Ioannidis, J. P. (2017). Opportunities and challenges in developing risk prediction models with electronic health records data: a systematic review. Journal of the American Medical Informatics Association : JAMIA24(1), 198–208. https://doi.org/10.1093/jamia/ocw042

Liu, L., Li, H., Hu, Z., Shi, H., Wang, Z., Tang, J., & Zhang, M. (2020). Learning Hierarchical Representations of Electronic Health Records for Clinical Outcome Prediction. AMIA … Annual Symposium proceedings. AMIA Symposium2019, 597–606.

Imre Anna