兽医新闻

研究人员在大数据中看到了希望和进步

对大量信息集的研究正在帮助病人进行检测和治疗
2022年7月26日,

更新于2022年7月29日

一种应用于猫医疗数据的算法可以帮助预测慢性肾脏疾病,比传统诊断提前两年。

开发该工具涉及使用人工智能来分析超过10万名患者的医疗记录,并发现以前隐藏的模式。

沃尔瑟姆宠物护理科学研究所的研究负责人达伦·洛根博士说,随着越来越多的猫使用RenalTech工具进行测试,越来越多的猫主人会让他们的宠物转向可以减缓疾病发展的饮食。他希望在5-10年内看到这些测试和干预是否能减少整体疾病。

信息图:生物
扩大

沃尔瑟姆的科学家们利用过去20年从兽医医院收集的数据开发了这种测试。该研究所隶属于火星公司(Mars Inc.),目前正与火星公司旗下的班菲尔德(Banfield)、蓝珍珠(BluePearl)和VCA医院合作进行开发一个广泛的生物十多年来,一万只狗和一万只猫的数据。生物银行是大规模数据项目(或称大数据)的一个例子,它可以帮助人们对各种疾病进行更先进的诊断和更早的检测。

洛根博士说,生物库将包括日常健康检查和血液和粪便样本测试的记录结果,这些宠物的基因组序列,肠道细菌分析,以及主人通过调查问卷提供的关于家庭环境和生活方式的信息。

他说:“从数据的角度来看,这将是伴侣动物历史上最大的生物数据收集。”

Audrey Ruple博士说,研究人员开始看到关于动物的真实的、整个生命周期的信息。她说,结合大量临床、遗传、气候和环境数据的能力正在改变研究人员对风险、倾向评分、健康结果以及临床医生预防疾病的方式的看法。

Ruple博士是弗吉尼亚-马里兰兽医学院人口健康科学系定量流行病学副教授。她也是研究团队的成员和执行运营团队的成员狗老项目该公司正在从数万只狗身上收集各种数据,以便更好地了解影响狗狗衰老变化的因素。该项目整合了医疗记录、狗主人的调查信息、兽医的其他信息、生化概况、能力测试和环境数据。

鲁普博士说,所有这些都有助于研究人员找到疾病发生的真正驱动因素,包括基因和环境暴露之间的相互作用。

她说:“能够确定这些事情真的有助于我们帮助动物活得更久、更健康。”

她补充说,这些信息中的大部分也可以转化为人类医疗保健的进步。

收集和应用数据

Ruple博士是一篇评论文章的通讯作者,发表在2021年的《动物》杂志上,关于兽医大数据。她和她的合著者写道,兽医数据在医学研究中可能没有得到充分利用。

人类和其他动物往往会患类似的疾病,具有相似的遗传或外因和相似的临床结果。此外,该文章还指出,使用兽医数据带来的隐私和保密方面的挑战较少。在陆地哺乳动物中,狗的表型多样性和已知的自然发生的疾病最多。作者写道,它们会患上约400种与人类医学相关的遗传疾病,而且它们与人类共享物理和化学环境。

一个《兽医科学前沿》2017年发表的文章还描述了利用大数据推进兽医流行病学的潜力,通过帮助识别高风险传染病的动物,以及发现可作为警告的异常事件。这篇文章阐述了科学家需要通过发展机器学习和编码等学科的技能来适应,这些技能可以帮助兽医流行病学家参与、操作和分析大型数据集。

根据兽医信息学协会(Association for Veterinary Informatics)的数据,美国、英国和澳大利亚的学术和非营利机构已经开始或参与了数据聚合项目,其中一些已经收集了数百万至数千万条记录。这些项目正在帮助改善健康结果、支持明智地使用抗菌素、了解动物疾病的遗传原因以及确定气候和环境对健康的影响等工作。

除了兽医记录的数据仓库,还有专门的登记处,比如之前提到的狗老化项目(Dog Aging Project),它收集了数万只狗的信息,莫里斯动物基金会(Morris Animal Foundation)的金毛猎犬终生研究(Golden Retriever Lifetime Study),它每年收集3000多只狗的健康、环境和行为数据。

在2021年12月为美国国家科学院、工程院和医学院举办的研讨会上,鲁普博士和其他一些演讲者一起讨论了伴侣动物在预测环境暴露对人类的影响方面的作用,特别是对衰老和癌症易感性的影响。她说,人类医学越来越看到使用收集到的大量宠物数据的价值,她认为有可能开展更多跨学科工作。

“在利用大数据方面有改善的迹象,我认为部分原因是人们开始真正认识到它的价值,”鲁普博士说。“与使用人类健康数据集相比,使用兽医健康数据集有很多好处。”

例如,狗衰老项目包括与老年学家、流行病学家、计算机科学家、地质学家和地理学家的合作。

她说:“我们让所有这些不同的学科真正地以一种综合的方式合作,着眼于推动人类健康和兽医健康知识的进步。”

Rachael Kreisler博士是兽医信息学协会的前任主席,也是中西部大学兽医学院庇护所医学和流行病学的副教授,他说,对兽医项目数据的分析导致了发表在数百篇科学文章中的临床见解。但她也指出了一些缺点,包括学术机构的患者人数与普通执业的患者人数不同,以及合并来自不同来源的兽医数据的挑战。

兽医中大量的患者数据记录在非结构化的自由文本中,很难解析其意义。即使输入了结构化的诊断,它们也常常是针对实践甚至是做出诊断的医生的。聚合患者记录需要协调这些差异,而这样的数据清理可能是劳动密集型的。

克莱斯勒博士说,这种结构的缺失使临床医生和研究人员无法深入了解兽医产生的数据的深度和价值。她建议伴侣动物兽医的做法采用问题和诊断术语由美国动物医院协会开发,可以免费获得。也有标准化的术语而且专业实践.这些标准化的术语使兽医“说同一种语言”,使临床医生和研究人员都能洞察他们的临床数据。

在繁忙的兽医时代,使用标准术语似乎是又一个麻烦,但克莱斯勒博士说,标准术语对于推进临床护理至关重要,并主张兽医向实践软件供应商施加压力,实施标准化的诊断代码和术语。她举了一个例子,说明一种通用语言如何让兽医为医疗结果设定关键绩效指标,就像它们为经济结果设定指标一样,这表明实践可能会改善对病人的护理。

“这也将给兽医提供与客户沟通的必要工具,让他们以帮助客户有意义地参与医疗决策的方式传达特定诊断和程序的价值,”克莱斯勒博士说。

沃尔瑟姆的Logan博士说,数据存储是大数据项目的另一项重大成本。训练有素的数据分析专家也是如此。在过去的五年里,该研究所聘请了数十名数据科学家来研究长期的健康数据,并在学术界和有兴趣与沃尔瑟姆合作分析健康数据的公司中寻找不同学科的科学家。

长毛猫
用一种利用大规模患者数据开发的工具对一只猫进行了肾脏疾病测试(由Antech Diagnostics提供)

将数据转化为工具

火星蓝珍珠专业和紧急宠物医院的首席医疗官吉米·巴尔博士说,能够比较数百万份医疗记录的数据,让研究人员以令人兴奋的新方式描述情况。

根据《2021年宠物健康趋势报告》,仅蓝珍珠公司在2021年就为大约85万只宠物提供了护理,接待了130万人次。

利用大量数据的研究还可以帮助临床医生找到照顾患者的最有效方法,并为患者和医生创造一个更安全的环境。蓝珍珠数据已被用于在巡视期间实施更多结构,以减少患者交接期间的失误,正在进行的研究可能显示COVID-19大流行对医院工作量和效率的影响。

但巴尔博士说,他最感兴趣的是找到如何在特定情况下提供最佳护理的答案。这可以采取决策树或算法的形式,确定哪种抗菌药物对特定感染最有可能有效。

巴尔博士说:“在利用数据真正帮助我们的病人这方面,我们还处于起步阶段。”我认为我们有这样的机会——我们所有人都有这样的机会——通过合作来实现这一目标。”

狗狗衰老项目的鲁普博士也是宠物保险公司Fetch by the Dodo的兽医顾问委员会主席。她说,该公司一直在使用机器学习和人工智能来分析超过50万只狗的健康结果的16年数据。一项研究例如,该研究发现,随着2020年人们开始在家应对COVID-19大流行,与焦虑相关的索赔减少,同时与行为相关的索赔增加,这些结果提供了一个警告,即随着人们返回办公室,焦虑的迹象可能会反弹。

兽医信息学协会的克莱斯勒博士希望,最近在兽医医学方面的创新能向兽医证明他们产生的医疗数据的价值。这些创新包括用于诊断狗的艾迪森氏病的预测算法,以及用于诊断猫的慢性肾病的进展情况的预测算法,计算机生成的x光片解释,从猫的照片中自动进行疼痛评分,以及用于改善狗的临床前癌症检测的血液测试——所有这些都是利用大型兽医数据集开发的。虽然像自然语言处理这样能够自动分析非结构化数据的技术很可能在未来发挥作用,但具有讽刺意味的是,它们的发展却因缺乏可学习的编码数据而受到阻碍。

克莱斯勒博士说,未来的分析还可以帮助宠物主人决定哪些支出应该优先考虑。如果客户知道每2只、每500只或每10000只动物中就有1只会受益,他们在是否批准300美元的诊断测试时可能会做出不同的决定。

而且产生的数据的财富每天都在增加,克莱斯勒博士说。例如,自动喂食器可以通过读取微芯片来确定宠物进食或喝水的频率。

洛根博士说,如果火星生物库项目像预期的那样成功,“我们的业务和宠物的健康将会得到巨大的好处,在10年之后继续这样做的逻辑将是压倒性的。”

“所以我们认为这不仅是一个10年的一次性项目,我们实际上认为这最终是兽医护理的未来。”


修正字体这篇文章的早期版本错误地陈述了奥黛丽·鲁普博士的从属关系。

国家犬癌登记处提供发病率、流行率数据

5月底,三家公司宣布,他们将建立一个全国犬类癌症登记处,向兽医界和狗主人提供发病率和流行率数据,以帮助指导犬类癌症的诊断和治疗。

该计划由捷豹动物健康公司(Jaguar Animal Health)、通信机构TogoRun和提供宠物健康记录兽医软件的Ivee共同发起,最初将从盖洛普(Gallup)对美国狗主人进行的一项多年调查中获取犬类癌症信息,以及对超过3.5万份匿名患者记录和800多份确诊癌症诊断的回顾性回顾。

盖洛普于2022年3月进行的调查发现,2021年美国狗患癌症的比例为3.4%,低于当年人类约5%的患病率。调查还发现,2021年美国新诊断出癌症的狗的发病率为2.8%,大约是当年人类新诊断癌症发病率0.57%的5倍。

该登记处科学顾问委员会成员特里·福萨姆博士(Terry Fossum)在5月份的公告中说:“要保护狗免受癌症的侵袭,首先要了解品种、类型、年龄、性别和位置对癌症的影响。”她是福苏姆博士宠物护理公司的联合创始人和史诗兽医专家公司的首席执行官。“美国落后于其他国家,在这些国家有多种犬类健康登记制度,其他组织也曾多次尝试建立美国的犬类健康登记制度,但都没有成功。”

该科学顾问委员会的活动包括推动采用一致的犬癌诊断编码系统,并支持国家癌症研究所的比较肿瘤学项目的目标。该委员会鼓励兽医诊所采用与最近出版的《兽医国际肿瘤犬肿瘤疾病分类第一版》一致的编码实践。

公众可以通过注册网站上的交互式仪表板访问犬科癌症登记处的数据,临床从业人员和学者可以开放访问数据用于研究目的。随着兽医诊所和宠物主人上传患有癌症的狗的医疗记录,该登记处的人数将会增加。

狗的主人和兽医社区的成员可以参观TakeChargeRegistry.com有关详细信息,包括如何上传病历。