Стандартизированная оценка и мониторинг производительности искусственного интеллекта на конкретных площадках с использованием физических фантомов КТ

Введение. Ремоделирование левого желудочка (ЛЖ) связано с нарушением сердечной функции и повышенным риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Текущие определения ремоделирования используют широкие категории, основанные на гипертрофии и средней толщине стенки. Кардиологическая магнитно-резонансная томография (КМРТ) обеспечивает детальную характеристику региональных свойств миокарда, что может улучшить стратификацию риска ССЗ с учетом половых различий. Цели. Мы поставили свою задачу выявить детальные паттерны ремоделирования ЛЖ, их связь с риском ССЗ и клинические предикторы. Методы. Данные о толщине стенок ЛЖ были получены с помощью КМРТ в трех независимых популяционных когорт (SHIP-TREND-0, n=931; SHIP-START-2, n=490; KORA-FF4, n=368). Половые различия в паттернах ремоделирования были определены с использованием кластерного анализа k-средних и связаны с установленными шкалами риска ССЗ, заболеваемостью и общей смертностью. Для выбора релевантных клинических предикторов паттернов ремоделирования использовалась многопараметрическая регрессия с регуляризацией LASSO. Результаты. В выборку вошли 991 мужчина (средний возраст 52,9 года, распространенность ССЗ 7,8%) и 798 женщин (52,5 года, 2%). Были обнаружены четыре кластера ремоделирования для мужчин и женщин соответственно. Для подмножества этих кластеров были найдены значимые связи с увеличенным риском ССЗ, например, у женщин кластер высокого риска был ассоциирован с увеличением на 10,6 (95% доверительный интервал: 8,9, 12,3) процента в 10-летней шкале риска Фрамингема. Связи были независимы от артериального давления и массы миокарда. Только у женщин связи также были независимы от средней толщины стенки и концентричности ЛЖ. Выбор переменных выявил отличительные клинические предикторы паттернов ремоделирования. Заключение. Особенно у женщин, региональные паттерны толщины стенок ЛЖ выявляют неблагоприятное ремоделирование сердца и могут улучшить стратификацию риска ССЗ сверх существующих стратегий. Автоматизированная реализация во время получения изображений и интеграция с моделями на основе формы могут способствовать клиническому применению.

Носимые устройства, такие как смарт-часы, могут поддерживать управление здоровьем в месте оказания помощи для пожилых людей, одновременно снижая нагрузку на системы здравоохранения по мере старения населения. Несмотря на то, что многие исследования подчеркивают техническую точность, исследования с ориентированным на пользователя подходом к принятию смарт-часов среди пожилых людей остаются ограниченными, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода, таких как Бангладеш. Это исследование оценивало реальное удобство, приемлемость и использование смарт-часов среди социально-экономически разнообразных пожилых людей (в возрасте от 60 лет и старше) в контексте страны с низким и средним уровнем дохода. Оно изучало, как возраст, образование, социоэкономический фон и культурные восприятия влияют на пользовательский опыт, а также выявляло барьеры и факторы, способствующие комфорту, удобству использования и долгосрочному взаимодействию. Была также исследована видимость недостающих функций, связанных со здоровьем, которые пожилые люди отмечали как отсутствующие. Участников набирали из общин пожилых людей с разнообразным социоэкономическим и образовательным фоном, им были предоставлены смарт-часы, доступные на коммерческом рынке. Исследование проводилось по смешанной методологии с трехфазным продольным дизайном, включая краткосрочный опрос (n=27), 3 точки долгосрочного опроса (n=19, 18 и 18) и 2 фокусные группы (n=13 и 12). Качественные и количественные анализы включали парный t-тест в разных временных точках и хи-квадрат тесты для распределительных ассоциаций, дополненные тематическим качественным анализом. Комфорт значительно улучшился со временем, участники оценивали смарт-часы как очень удобные, увеличившись с 26% (5/19) на начальном этапе до 80% (16/20) на финальном этапе. Мониторинг сердечного ритма оставался наиболее часто используемой функцией, увеличившись с 68.42% (13/19) до 75% (15/20). Парные t-тесты не показали значительных изменений в долгосрочном использовании (t5=0.00 до 0.22, P=.83 до ≥.99), комфорте (t4=-0.07 до 0.30, P=.78 до .95), наиболее любимых функциях (t8=-0.63 до 0.51, P=.30 до .62) или ясности инструкций (t2=0.00 до 0.19, P=.87 до ≥.99). Были зафиксированы значительные увеличения в использовании функций (точка данных [DP] 2 по сравнению с DP3: t8=-4.16, P<.001; DP1 по сравнению с DP3: t8=-2.53, P=.03) и воспринимаемой сложности использования (DP2 по сравнению с DP3: t8=-4.29, P<.001; DP1 по сравнению с DP3: t8=-2.31, P=.05). Анализы хи-квадрат показали значительную ассоциацию между фазой исследования и ясностью инструкций (χ²24=10.3, P=.03), с тенденцией к комфорту (χ²8=13.8, P=.08); другие параметры удобства не были значимыми (χ²16=7.1 до 17.5, P=.35 до .97). Социоэкономические различия проявились в предпочтениях обмена данными, при этом участники с более высоким уровнем дохода предпочитали непрерывный обмен, в то время как участники с более низким уровнем дохода отдавали предпочтение обмену только в экстренных случаях. Пожилые люди могут адаптироваться к носимым технологиям для здоровья, если им предоставить достаточное время и поддержку, независимо от уровня образования. Предпочтения для ограниченного набора основных функций здоровья и более быстрое принятие среди участников с низким уровнем образования подчеркивают необходимость упрощения дизайна смарт-часов. Эти выводы могут служить ориентиром для создания носимых технологий, соответствующих возрастным особенностям, которые приоритизируют удобство, комфорт и знакомство для улучшения доступа к здравоохранению в условиях ограниченных ресурсов.

Интрогрессия от несampled гоминидных линий стала все более важным элементом истории человеческой эволюции. Недавние исследования показывают, что глубоко отличающиеся линии гоминид могли внести предковую составляющую либо непосредственно в современного человека, либо косвенно через интрогрессию от денисовцев, в то время как выводы остаются сложными из-за нехватки эталонных геномов, слабого сигнала и неопределенности в реконструкции глубоких генеалогий. Мы показываем аналитически и с помощью симуляций, что интрогрессия, опосредованная денисовцами, производит предсказуемые изменения в локальной коалиционной глубине, которые можно приблизительно оценить с помощью масштабируемых обобщенных статистик, в частности парной последовательной дивергенции, что указывает на то, что значительная информация о глубоко различающемся предке сохраняется в вариациях последовательностей без явной реконструкции генеалогий. Используя этот инсайт, мы разрабатываем DEEP (Точная оценка глубокого предка с использованием эффективных прокси), нейросетевую структуру без ARG для выявления кандидатных регионов суперархайческого предка. DEEP сохраняет обнаружимую мощность при низких уровнях ложных позитивов в широком диапазоне демографических параметров, остается масштабируемым и восстанавливает сигналы из небольших выборок. Применяя DEEP к океанийцам, тибетцам и ханьцзам, мы определяем примерно 0,4–0,6 % геномных окон с доказательствами суперархайческого предка. Кандидатные регионы показывают как значительное наложение, так и заметную неоднородность между популяциями, с повторным обогащением вблизи локуса HLA во всех популяциях, что указывает на то, что иммунные регионы повторно сохраняют глубоко различающуюся предковую составляющую.

По сравнению с традиционными грубыми объемными показателями, модели, основанные на поверхности, обеспечивают большую пространственную точность для понимания изменений в мозге, связанных с развитием, неврологическими и психиатрическими расстройствах. Глобальные инициативы по исследованию мозга объединяют данные со всего мира, чтобы обнаружить и улучшить маркеры мозга, связанные с болезнями. Здесь мы представляем инструментарий для анализа 3D-геометрии мозга, направленный на решение ключевых задач, стоящих перед крупномасштабными исследованиями нейровизуализации. Наша структура включает масштабируемые методы для интеграции многосайтовых данных, коррекции специфичных для сайта искажений, ускоренного статистического моделирования, интерпретируемого машинного обучения и интерактивной визуализации результатов. Инструментарий был протестирован на данных из 21 независимой выборки, участвующей в Рабочей группе по биполярному расстройству ENIGMA (N = 3,373). По сравнению с традиционными объемными характеристиками мы показываем, как меры формы подкорковых структур могут быть объединены по сайтам исследования для выявления пространственно сложных различий между диагностическими группами и их связью с общими методами лечения. Статистическое моделирование было ускорено с использованием алгоритма быстрого и эффективного смешанного эффекта (FEMA) и достигнуто сокращение времени вычисления в 16 раз по сравнению с традиционными подходами. Модели машинного обучения показали, что характеристики формы могут обеспечить большую предсказательную эффективность по сравнению с традиционными объемными данными как для задач диагностики, так и для прогнозирования лечения, при этом интерпретируемые карты весов предоставляют информацию о локальных признаках, определяющих эффективность модели.

Картирование на основе заданий стало многообещающей техникой в функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) для надежной характеристики и картирования уникальных паттернов активности отдельных людей. Эти эксперименты включают в себя получение обширных данных визуализации у одного участника, что в конечном итоге улучшает чувствительность и специфичность индивидуальной функциональной локализации. Несмотря на свои преимущества, исследования в основном сосредотачивались на понимании специфической активации коры, что препятствует целостному взгляду на функциональный ответ на уровне систем, и до настоящего времени лучшие подходы к статистическому анализу контролируемых заданий на основе плотно собираемых данных всего мозга еще не были полностью установлены. Поэтому в этом исследовании мы собрали данные многоканальной плотно собранной фМРТ аудиологической системы, которая имеет основные подкорковые компоненты, и оценили чувствительность активации, а также стабильность активации в подмножествах данных, используя стандартные подходы к тестированию выводов на уровне всего мозга и специфичных регионов. Подходы на уровне всего мозга включали стандартные схемы вывода на уровне вокселей и кластеров с различными статистическими порогами, а также непараметрический метод перестановочного вывода. Регионально-специфические подходы включали исследовательские методы топ % t-статистик и непараметрические методы перестановочного вывода. Мы обнаружили, что подход на уровне вокселей с коррекцией по уровню ложных открытий (FDR) (p<0.05) продемонстрировал наивысшую чувствительность среди регионов и субъектов, а также наиболее последовательное обнаружение ожидаемых слуховых регионов, даже при более низкой продолжительности сканирования. Кроме того, мы обнаружили, что подход с использованием т-статистики на уровне регионов может быть полезным исследовательским инструментом функциональной локализации и дополнительным методом к стандартным подходам к тестированию выводов.

Вирусная репликация демонстрирует значительную гетерогенность среди отдельных клеток. Хотя временные каскады экспрессии генов, как полагают, способствуют такой гетерогенности у ДНК-вирусов, остается неизвестным, регулируется ли их темп и как вариабельность между клетками влияет на результаты инфекции на уровне популяции. В данном исследовании мы разработали платформу для высокопроизводимого мониторинга живых клеток, чтобы отслеживать динамику экспрессии генов HSV-1 в отдельных клетках, и в сочетании с секвенированием РНК на уровне клетки определили кальмодулин (CaM) как регулятор темпа экспрессии генов HSV-1 в хозяине. CaM ускоряет переход от немедленного раннего к раннему и позднему фазам на уровне одной клетки, ускоряя их начало. Увеличивая долю клеток, производящих вирус, без изменения объема выброса, CaM изменяет распределение результатов инфекции, таким образом способствуя вирусной репликации на уровне популяции. Фармакологическая ингибация CaM защищает мышей от летальной инфекции, превышая эффективность ацикловира. Эти результаты подтверждают, что временной контроль, опосредуемый CaM, является ключевым фактором, определяющим вирусный выход на уровне популяции и регулирующим гетерогенность инфекции.