2024-10-22 09:57
作者 潘小纯
2024年第七届华夏临床微生物学学术年会暨第十三届京港感染论坛于10月17日至10月19日在上海举行,“脓毒症新进展与新理念”版块于19日下午如期而至,该版块由上海交通大学医学院附属仁济医院的余跃天教授负责,北京大学人民医院安友仲教授及中南大学湘雅医院刘文恩教授主持,就目前脓毒症亚表型、人工智能、大数据分析及免疫检测与调控等的四个关键问题进行了深入探讨。
【图1安友仲教授,刘文恩教授联袂主持】
上海交通大学医学院附属仁济医院的余跃天教授带来了题为“脓毒症亚表型是否可以指导精准治疗”的专题报告。余教授指出,尽管经过数十年的研究,脓毒症仍然是导致全球高发病率和死亡率的主要原因之一,而治疗效果的提升受限于脓毒症患者群体的高度异质性。近年来,多项研究表明,脓毒症存在多种表型、亚表型和内型,这些差异主要通过临床参数(如生命体征轨迹)、微生物因素、生物标志物调查以及基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学研究得以揭示。这些差异不仅影响脓毒症的预测、诊断、治疗和预后,也为更精准的治疗策略提供了理论依据。
余教授强调,传统的脓毒症治疗,如集束化监护治疗、液体复苏和感染源控制手术,若能结合经过验证的表型导向治疗,可能会比通用的治疗方案更有效。新型生物标志物的开发不仅提高了现有标志物的敏感性和特异性,还能够帮助识别脓毒症的并发症和后遗症。多组学研究揭示了脓毒症患者群体内部存在的显著差异,尤其是加深了对免疫抑制脓毒症表型的理解。然而,这些发现的临床转化面临重复性不足和实施过程中的实际挑战。未来的研究有望将这些最新的科学发现转化为临床实践中的具体治疗措施。
余教授最后总结道:
1.脓毒症治疗效果的提升受多方面因素制约,其中患者群体的异质性是一个重要因素。
2.表型是指在特定条件下患者表现出的一组临床特征;亚表型则是指具有相同表型的患者所共有的一系列特征;而内型则是指患者亚组之间共享的独特生物学机制。
3.基于临床和分子层面的评估,近期文献中描述了脓毒症的多种表型、亚表型和内型。
4.多组学研究不仅揭示了脓毒症的生化和分子机制,还为个体化和精准医疗奠定了基础。
5.针对脓毒症表型和内型的前瞻性试验有助于确定潜在的治疗靶点,从而推动精准医疗的发展。
【余跃天教授授课】
四川省医学科学院四川省人民医院的潘纯教授带来了题为“脓毒症免疫监测与免疫调控”的专题报告。潘教授指出,脓毒症是一场病原体与宿主免疫系统之间的生死较量。尽管在早期识别、预防和治疗方面取得了显著进展,但脓毒症的发病率和死亡率仍然居高不下。据2017年的数据,全球有4890万例脓毒症病例,其中1100万例死亡与脓毒症相关,占当年总死亡人数的19.7%。动物实验和临床研究均表明,脓毒症不仅会导致过度炎症反应,还会引发免疫系统功能障碍和抗菌免疫力下降。因此,免疫治疗被认为是提高宿主感染抵抗力最具潜力的方法之一。
脓毒症引起的复杂免疫紊乱导致机体长时间处于免疫抑制状态,增加了感染的风险,甚至可能导致死亡。虽然已有大量的临床和动物实验研究探讨了脓毒症免疫治疗的病理生理机制、有效性和长期预后,但关于免疫治疗的最佳时机以及获益与风险比的问题仍不明确。成功实施脓毒症免疫治疗的关键在于确定哪些患者可能从何种免疫治疗中获益,并据此制定个性化的治疗策略。利用个性化的生物标志物指导和监测免疫治疗的效果,将是未来面临的重大挑战。因此,需要根据个体的免疫状态进行分层,以实现有效识别和精准干预,最终制定目标导向的个性化脓毒症免疫治疗方案,以期达到最佳的临床疗效。这使得免疫治疗有望成为未来治疗脓毒症的一种有前景的策略。
【潘纯教授授课】
浙江大学医学院附属邵逸夫医院的章仲恒教授带来了题为“基于脓毒症大数据风险模型构建及应用”的专题报告。章教授指出,随着计算机技术和信息技术的飞速发展,研究者能够对海量的医疗和生物数据进行高效收集、存储和分析。近年来,大数据分析在脓毒症研究中的应用迅速扩展,取得了显著进展。2015年,全球专家基于超过300万份电子病历的大数据分析,推动了脓毒症定义3.0的形成。其中,快速序贯器官功能衰竭评分(qSOFA)通过血压、呼吸频率和意识状态的变化,快速评估患者脓毒症的风险,这一评分标准也是基于大数据分析得出的。2017年,《美国医学会杂志》发表的一项临床观察研究验证了SOFA评分在预后判断上的准确性,该研究分析了来自澳大利亚和新西兰182家重症监护病房(ICU)的184,875份病例资料。
目前,大数据分析在脓毒症研究中受到了极大的关注,特别是在处理心电图、脑电图等时序数据、影像学数据、组学数据以及生物信息等海量数据方面。大数据分析在脓毒症研究中的应用具有知识驱动和数据密集的特点,其快速发展建立在临床医师、数据工程师和计算机科学家之间的良好协作基础上。临床专家提出科学问题,而数据和计算机工程师则提供解决方案。当前,既熟悉脓毒症研究进展又掌握大数据分析方法的交叉融合型人才,成为推动脓毒症大数据应用的关键。此外,许多脓毒症领域的大数据分析方法和技术可以相互借鉴。例如,生物信息学最初专注于肿瘤研究,其成熟的差异基因表达和功能分析方法近年来在脓毒症研究中得到了广泛的应用,拓展了该领域的深度和广度。时至今日,多种大数据分析和人工智能技术也在不断融合发展,如基因影像组学将微观与宏观信息相结合,多组学整合分析技术则从基因组、转录组、代谢组等多个层面获取数据信息。
总之,大数据分析的发展得益于计算机科学的进步,尤其是在过去十年计算能力的快速提升后,大数据分析在脓毒症研究中得到了迅猛发展和广泛应用。相信随着大数据分析策略的不断创新,将有力推动脓毒症研究的持续进步和发展。
【章仲恒教授授课】
上海交通大学医学院附属瑞金医院的张晟教授在会上带来了题为“AI在脓毒症诊治中的应用与探索”的专题报告。张教授指出,随着科技的不断进步,重症医学的信息化建设正稳步推进,诊疗过程中融入了越来越多的检测手段和方法,患者的医疗数据量也显著增加。脓毒症的监护会产生大量多元化的数据,这些数据不仅可能揭示疾病的本质,还蕴含着重要的临床价值。挖掘这些数据的潜力,正是人工智能(AI)的强项所在。AI技术从最初的简单“if, then rules”算法,发展到现在包括机器学习、深度学习和计算机视觉在内的复杂算法,具备强大的数据处理和分析能力,能够从海量数据中学习规律,发现传统诊断方法难以捕捉的逻辑和关系。
脓毒症等重症医学的数据具有实时性、连续性、动态性和多源性的特点,而AI技术以其高效处理复杂数据的优势,能够更好地应对脓毒症病情的复杂性和多样性。重症医学的发展离不开多元化的监测数据,这些数据不仅揭示了临床现象,更透视了疾病的本质。如何充分挖掘重症数据的价值,AI在脓毒症管理中的应用为我们提供了重要启示。AI在脓毒症管理中的应用主要体现在提高诊断精度、支持个性化治疗和精准预后评估等方面,在临床实践中显著提高了患者的生存率。随着AI模型在实时数据处理和复杂决策支持能力的不断提升,未来的脓毒症管理有望借助AI工具,实现医疗资源的最优配置。
张教授最后强调,尽管AI在脓毒症应用中取得了显著进展,但也存在一些局限性,如数据质量的偏差、不同临床中心间AI模型的适用性问题,以及专业医生对AI“黑箱”决策的信任度不足等。AI在脓毒症领域的应用展现了巨大的潜力,但要充分发挥其作用,还需在多个方面进行改进。展望未来,张教授期望AI能够继续引领脓毒症乃至整个医疗领域的革新与发展。
【张晟教授授课】
供稿:潘小纯(上海交通大学医学院附属仁济医院)
审核:余跃天(上海交通大学医学院附属仁济医院)
排版:姜重阳(北京大学人民医院)
