Studie zeigt, die künstliche Intelligenz kann erkennen, Probleme mit der Sprache, gebunden an Leberversagen

Verarbeitung natürlicher Sprache, die Technik, die es ermöglicht Computern, Lesen, entziffern, verstehen und Sinn der menschlichen Sprache, ist die treibende Kraft hinter den internet-Suchmaschinen, E-Mail-Filter, digitale Assistenten wie Amazon Alexa und apples Siri und Sprache-zu-Sprache-übersetzung-apps. Nun, Johns Hopkins Medicine Forscher sagen, Sie haben diese Technologie einen neuen job als klinische detektiv, Diagnose der frühen und subtilen Zeichen der Sprache-assoziierten kognitiven Beeinträchtigungen bei Patienten mit versagenden Leber.

Sie berichten auch, Beweise zu finden, die kognitive Funktion wird wahrscheinlich wiederhergestellt werden, der nach einer Leber-Transplantation.

In einem neuen Papier in der Zeitschrift npj-Digital-Medizin (ehemals Natur Digitalen Medizin), die Forscher beschreiben, wie Sie mit der Verarbeitung natürlicher Sprache, oder NLP, um Sie zu bewerten elektronischen Nachricht, die Proben von Patienten mit end-stage liver disease (ESLD), auch bekannt als chronische Leberversagen. ESLD wurde im Zusammenhang mit vorübergehenden kognitiven Störungen wie verminderte Aufmerksamkeit, Gedächtnisverlust und verminderte Psychomotorische Geschwindigkeit, ist die Fähigkeit des einzelnen zu erkennen und darauf zu reagieren, um die Welt um Sie herum. Diese lästige Verwirrung tritt auf, wenn eine versagende Leber nicht richtig entfernen Giftstoffe aus dem Blut, und Sie überqueren die Blut-Hirn-Schranke.

Etwa 80% der Patienten mit ESLD haben neurokognitiver Veränderungen im Zusammenhang mit schlechter Qualität des Lebens, einschließlich der Verschlechterung der Schlaf-und Arbeits-Leistung. So viele wie 20% der Erwachsenen mit ESLD entwickeln können, die schwerste form der kognitiven Beeinträchtigung, offenkundige hepatische Enzephalopathie, die eine Sterblichkeitsrate von 43% nach einem Jahr.

„Wir verfügen derzeit nicht über eine zuverlässige Methode für die Ermittlung von kognitiven Auffälligkeiten bei Patienten, die müssen eine Leber-Transplantation“, sagt senior Studie Autor Douglas Mogul, M. D., M. P. H., assistant professor für Pädiatrie und ärztlicher Direktor der pädiatrischen Leber-transplantation an der Johns Hopkins Children ‚ s Center. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass NLP kann vorsehen, dass die Früherkennung von kognitiven Fragen, die uns leiten bei der Bewältigung des Problems, und Unterstützung bei der Verbesserung der Lebensqualität des Patienten, bis ein Spenderorgan verfügbar ist.“

Insgesamt fanden die Forscher, dass NLP erkannt, deutlich, aber subtil, pre-Transplantation und nach der Transplantation Unterschiede in der Satzlänge, Wortlänge und andere Merkmale der Sprache, was darauf hindeutet, dass die Technologie entwickelt werden könnte in ein wertvolles diagnostisches Werkzeug.

Gemäß der United Network für Organ Sharing, die Leber ist das am zweithäufigsten transplantierte organ, nachdem die Niere. Im Jahr 2017, einige 8,100 ESLD Patienten erhielten eine Lebertransplantation und fast 14.000 waren auf der Warteliste für ein Spenderorgan.

In Ihrer Studie, die Forscher identifizierten 81 ESLD Patienten, die erhalten hatte, eine Leber-Transplantation an Der Johns Hopkins Hospital zwischen 1. April 2013 (bei der Johns-Hopkins-Krankenhaus die Patienten waren zunächst in der Lage, senden Sie Ihre Bezugspersonen E-Mail-Nachrichten und Sie trat in Ihre persönliche elektronische Patientenakte), und Jan. 31, 2018. Diejenigen, die in der ESLD Gruppe schickte mindestens eine patient-zu-Anbieter von elektronischen Nachrichten sowohl pre – und post-Transplantation. Sie waren gematcht nach Alter, Geschlecht und Rasse/Ethnizität mit einer Kontrollgruppe von Patienten, die Leber-Krankheit, aber nicht bewertet, für eine Transplantation, und hatte auch E-Mail-Nachrichten, die in Ihren Aufzeichnungen.

Die Nachrichten von beiden Gruppen wurden ausgewertet mit 19 NLP-Maßnahmen der Merkmale der Sprache, einschließlich der Wortlänge, Satzlänge, Wortarten (Substantive, Pronomen, Verben, Adjektive, etc.) und Subjekt-verb-Objekt-Verhältnis.

Die schwere des einzelnen Patienten die Leber-Krankheit wurde benotet mit dem Modell für Endstadium einer Lebererkrankung oder MELD, eine numerische Rangfolge zwischen 6 und 40 basierend auf Labor-tests. Ein MELD-score von 30 oder höher identifiziert Patienten, die am meisten benötigt dringend eine Transplantation.

„Für Patienten mit dem höchsten MELD-scores, haben wir festgestellt, dass Ihre Nachrichten waren weniger Buchstaben pro Wort, weniger Wörter mit sechs Buchstaben oder mehr, und mehr Wörter pro Satz vor Ihren Transplantationen“, sagt Studie co-Autor und computational linguist Masoud Rouhizadeh, M. Sc., Ph. D., einer der NLP führt an der Johns Hopkins Institut für Klinische und Translationale Forschung und co-Gründer des Zentrum für Klinische NLP. „Es war wie Sie waren auf der Suche nach Wörtern, um sich verständlich zu machen.“

Nach der Transplantation Chirurgie, die meisten Patienten wieder normal oder nahezu normal, Sprache, Muster—mehr prägnante Sätze mit langen Wörtern, darunter eine größere Anzahl mit sechs Buchstaben oder mehr.

Die Forscher sagen, dass es gab keine signifikanten Unterschiede in den anderen NLP-Maßnahmen, weder zwischen den pre – und post-Transplantation-Nachrichten, geschrieben von den ESLD Mitgliedern der Gruppe, oder wenn diese Nachrichten wurden im Vergleich mit diejenigen geschrieben, die von der Kontrollgruppe Teilnehmer.

Für ein Beispiel, wie NLP geholfen, anzuzeigen und zu identifizieren, beeinträchtigt die kognitive Funktion, Rouhizadeh sagt Blick auf die folgenden pre-transplant Aussage durch eine Studie Teilnehmer:

„Ich wurde gebeten, meine Frau zu verlangen, dass, wenn Sie senden das fax an meiner Unfähigkeit, die Versicherung, dass, wenn Sie könnten, gehören die folgenden [Liste der Informationen zu zählen]. Sobald ich wieder in Vollzeit arbeiten und von der Arbeit werde ich wieder warten müssen, einen längeren Zeitraum vor und wenn ich erhalten keine Vorteile.“ (Word count, ohne die Liste: 57)

Jetzt, sagt er, vergleichen, die Spazier-Mitteilung mit diesem direkt aus dem gleichen ESLD Patienten nach erhielt er eine neue Leber:

„Ich habe geplant einen kleinen Urlaub und werde aus der Stadt für 3 Tage. Meine Frau will zu machen sicher, es wird in Ordnung sein.“ (Word count: 25)

Mogul sagt, dass dieses Beispiel zeigt, dass die Analyse der aufgezeichneten Nachrichten mit NLP kann erfolgreich identifizieren subtile neurokognitive Beeinträchtigungen, die die aktuellen tests verpassen kann, und erkennen Sie frühzeitig und mehr behandelbaren Stadium.

Nach diesem proof-of-concept-Studie, die Forscher sagen, Sie planen die Durchführung von Studien, die Folgen der post-Transplantations-kognitive Fortschritt von größeren Populationen über längere Zeiträume, wie z.B. ein bis zwei Jahre.

Mogul fügt hinzu, dass künftige Studien müssen auch korrelieren die NLP-Diagnosen mit etablierten klinischen Maßnahmen, wie die Neurokognitiven Tests, um zu bekräftigen, dass die Technik die Effektivität und ausschließen, andere Formen der Demenz wie die Wurzel der Anomalien.

Trotz der Prävalenz in der heutigen Gesellschaft, NLP-Technologie hat erst kürzlich damit begonnen, seine Spuren in der Gesundheitsversorgung. Frühe medizinische Anwendungen haben über einen Patienten Wortwahl zu signalisieren, Blutungen im Gehirn, mathematisch-ranking der Grad an Risiko für Leberzirrhose und der Entwicklung eines computer-Modells für die Vorhersage der Mortalität auf Intensivstationen.

„Wir sind unter den ersten, die versuchen, es zu benutzen, um die Spur zu Neurokognitiven Beeinträchtigungen vorhanden in die Nachrichten verfasst, die von ESLD Patienten,“ Mogul sagt.

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