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La nuova applicazione mobile utilizza l'IA e i biomarcatori per determinare la gravità della malattia COVID-19

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Una nuova applicazione mobile può aiutare i medici a determinare quali pazienti con il nuovo coronavirus (COVID-19) hanno probabilità di avere casi gravi.

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Gli attuali test diagnostici per la COVID-19 rilevano l'RNA virale per determinare se qualcuno ha o meno il virus, ma non forniscono indizi su come un paziente positivo alla COVID possa diventare malato. I ricercatori del NYU College of Dentistry (New York, NY, USA) hanno creato l'applicazione che utilizza l'intelligenza artificiale (IA) per valutare i fattori di rischio e i biomarcatori chiave degli esami del sangue, producendo un "severity score" COVID-19

Utilizzando i dati di 160 pazienti ospedalizzati con COVID-19 a Wuhan, in Cina, i ricercatori hanno identificato quattro biomarcatori misurati in esami del sangue che sono stati significativamente elevati nei pazienti morti rispetto a quelli che si sono ripresi: Proteina C reattiva (CRP), mioglobina (MYO), procalcitonina (PCT) e troponina cardiaca I (cTnI). Questi biomarcatori possono segnalare complicazioni che sono rilevanti per COVID-19, tra cui l'infiammazione acuta, infezione delle vie respiratorie inferiori, e scarsa salute cardiovascolare.

I ricercatori hanno poi costruito un modello utilizzando i biomarcatori, nonché l'età e il sesso, due fattori di rischio accertati. Hanno addestrato il modello utilizzando un algoritmo di apprendimento automatico, un tipo di IA, per definire i modelli della malattia COVID-19 e prevederne la gravità. Quando i biomarcatori e i fattori di rischio di un paziente vengono inseriti nel modello, questo produce un punteggio numerico di gravità COVID-19 che va da 0 (lieve o moderato) a 100 (critico).

Il modello è stato convalidato utilizzando i dati di 12 pazienti ospedalizzati del COVID-19 di Shenzhen, Cina, che hanno confermato che i punteggi di gravità del modello erano significativamente più alti per i pazienti deceduti rispetto a quelli dimessi. Poiché New York City è emersa come l'epicentro della pandemia, i ricercatori hanno ulteriormente convalidato il modello utilizzando i dati di oltre 1.000 pazienti COVID-19 di New York.

Per rendere lo strumento disponibile e conveniente per i medici, hanno sviluppato un'applicazione mobile che può essere utilizzata presso il punto di cura per calcolare rapidamente il punteggio di gravità di un paziente. I ricercatori puntano ora a diffondere l'app in tutti gli Stati Uniti nelle prossime settimane. È possibile che il COVID-19 severity score possa essere integrato con le cartelle cliniche elettroniche, fornendo così ai medici informazioni utili in una fase iniziale per coloro a cui è stato diagnosticato il COVID-19.

"Identificare e monitorare le persone a rischio per i casi gravi potrebbe aiutare gli ospedali a dare priorità alle cure e a stanziare risorse come letti per terapia intensiva e ventilatori. Allo stesso modo, sapere chi è a basso rischio di complicazioni potrebbe aiutare a ridurre i ricoveri ospedalieri mentre questi pazienti sono gestiti in modo sicuro a casa", ha detto John T. McDevitt, PhD, professore di biomateriali al NYU College of Dentistry e professore di ingegneria chimica e molecolare alla NYU Tandon School of Engineering, che ha guidato la ricerca. "Vogliamo che i medici abbiano sia le informazioni di cui hanno bisogno sia le infrastrutture necessarie per salvare vite umane". COVID-19 ha messo in discussione entrambe queste aree chiave"