Цифровой биомаркер на основе искусственного интеллекта выявляет подгруппу детей с астмой, имеющих высокий риск респираторных инфекций и обострений

Введение: Астма связана с повышенным риском острых респираторных инфекций (ОРИ). Однако мало известно о том, позволяют ли цифровые биомаркеры на основе обработки естественного языка выявлять подгруппу детей раннего возраста с астмой и высоким риском ОРИ.

Цель: Оценить, позволяет ли цифровой биомаркер выявить подгруппу детей с астмой и высоким риском ОРИ.

Методы: К медицинским электронным картам участников когорты детей, родившихся в клинике Mayo в 1997–2016 гг., применили валидированные алгоритмы обработки естественного языка для определения заранее заданных критериев астмы (NLP-PAC) и индекса прогнозирования астмы (NLP-API). Когорту разделили на четыре подгруппы: положительные результаты обоих алгоритмов (NLP-PAC/NLP-API), положительный результат только NLP-PAC, положительный результат только NLP-API и отрицательные результаты обоих алгоритмов. В возрасте 3 лет оценили риск пяти видов ОРИ, требовавших обращения за медицинской помощью (пневмония, частые инфекции глотки, вызванные стрептококком группы A, коклюш, грипп A/B и инфекция, вызванная респираторно-синцитиальным вирусом), а также обострения астмы, выявленного с помощью алгоритмов обработки естественного языка. Кроме того, оценили, проявляются ли эти связи в первые 3 года жизни.

Результаты: В исследование включили 22 370 участников (51% — мальчики, 81% — представители белой расы). В подгруппе с положительными результатами обоих алгоритмов риск пневмонии, гриппа A/B и обострения астмы был выше, чем в остальных подгруппах. По другим ОРИ значимых различий не выявили. В первые 3 года жизни в этой же подгруппе чаще встречались пневмония, грипп A/B и инфекция, вызванная респираторно-синцитиальным вирусом.

Выводы: Сочетание положительных результатов NLP-PAC и NLP-API может служить новым цифровым биомаркером подгруппы детей с астмой и высоким риском пневмонии, гриппа A/B и обострений астмы. Этот фенотип может проявляться уже в раннем возрасте.