2020年7月29日

由于采用了新技术,预计高危妇女的潜在早产准确性将达到73%

该图显示了典型的GC-IMS输出到阴道拭子的过程。红点表示个别化学物质,机器学习可识别其中哪些化学物质具有歧视性信息。图片来源:华威大学

华威大学的科学家已经开发出一种新技术,可以在无症状的高危女性中发现潜在的早产,分娩前几个月的准确性高达73%。

利用旨在表征气载化学物质的尖端挥发性有机化合物分析技术,科学家使用机器学习技术对设备进行了“培训”,以从中识别出化学蒸气的形态。 在常规检查中使用阴道拭子。

他们的技术在针对 科学报告 并可能导致具有成本效益的,非侵入性的即时护理 对于那些被确定有过早分娩危险的妇女,这可能构成常规护理的一部分。这可以使医护人员在怀孕和分娩期间更好地为这些妇女提供支持,并帮助减少对婴儿的风险。

早产是五岁以下儿童死亡的主要原因,目前尚缺乏准确的工具来预测谁将要分娩。

研究人员最初分析了阴道中存在的挥发性有机化合物(VOC),称为细菌性阴道病,其中阴道细菌变得失衡。先前的研究表明,早孕细菌性阴道病与早产风险增加相关,尽管治疗细菌性阴道病并不能降低这种风险。

他们使用的技术是通过结合两种技术来分离蒸气分子的,该技术首先根据分子与固定相涂层(气相色谱仪)的反应将分子预分离,然后测量其在高电场(离子流动光谱仪)。该团队使用机器学习技术培训了该技术,以发现指示细菌性阴道病迹象的VOC模式。

然后,研究人员分析了从孕妇中提取的阴道拭子,这些孕妇在早产预防诊所中作为其日常护理的一部分。这些妇女或者有早产史,或者 这使他们更有可能提供早产,但没有其他迹象表明他们可以提供早产并且被认为是无症状的。

在怀孕的第二和第三个孕期取了阴道拭子,并对所有怀孕的结果进行了随访。第一次测试的准确性为66%,而第二次接近交货时的准确性为73%。测试结果意味着7/10名阳性测试的妇女继续分娩。 9/10名妇女在37周后交付了阴性测试。

Warwick医学院的主要作者Lauren Lacey博士以及考文垂大学医院和Warwickshire NHS Trust的妇产科注册师说:“我们已经证明该技术具有良好的诊断准确性,并且将来它可以成为护理的一部分确定谁将进行早产的途径尽管在妊娠早期进行的第一次测试在诊断上较不准确,但可以允许采取干预措施以降低早产的风险;对于即将结束的测试,高危女性可以采取干预措施来优化婴儿的结局。有许多不同的因素可能导致女性进入早产。因此,预测非常困难。我们可以看很多东西,患者的病史,检查,超声扫描以及临床实践中使用的其他各种生物标志物没有一项测试能满足所有要求VOC技术确实很有趣,因为它反映微生物组和宿主反应,而其他技术则寻找特定的生物标记。这是开始研究VOC与早产的关系的开始。我们希望发展这一点,并研究这些模式是否可以在护理途径中实施。”

下一阶段的研究将是在医院存储一个小型VOC分析设备,以便可以在现场分析样品。希望最终可以将其开发用于劳务病房分类,以便可以进行测试并快速获得结果。

华威大学工程学院的詹姆斯·科文顿教授说:“世界范围内,人们对利用生物废物产生的蒸气来诊断和监测疾病抱有浓厚的兴趣。这些方法可以非侵入性地测量人类健康。人员,检测到感染或警告即将发生的医疗需求。对于本文中描述的需求,该技术可以小型化并且可以很容易地放在产科病房中。分析仅需几分钟,该仪器不需要专门的服务(只需电源)并且易于使用。我们相信,在不久的将来,对这种和其他多种疾病进行气味分析将变得司空见惯。”

这项研究的研究人员是新成立的早期生命中心的一部分,该中心设在沃里克大学沃里克医学院,于7月31日启动。新中心建立在大学现有的专业知识基础上 旨在通过对我们生活中的形成因素进行先驱研究(例如最新研究)来进行研究。

新中心的联合主任,考文垂大学医院和沃里克郡NHS信托基金会的名誉顾问Siobhan Quenby教授说:“我很高兴新的早期生命中心将促进进一步的跨学科合作,使我的患者受益。”

更多信息: 劳伦·莱西(Lauren Lacey)等。挥发性有机化合物分析是寻求早产预测的新工具-一项观察性队列研究, 科学报告 (2020)。 DOI:10.1038 / s41598-020-69142-4

期刊信息: 科学报告

由...提供 华威大学

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