SCIENTIFIC HUB

Araştırmanın izini sürün.

SCIENTIFIC LITERATURE · MED

Parkinson hastalığı hastaları için ilaç alımı programları oluşturmak için optimizasyon ile makine öğrenimi.

Machine learning with optimization to create medicine intake schedules for Parkinson's disease patients.

Makine çevirisi · Editoryal inceleme bekliyor

PLoS One · 2023-10-18

DOI: 10.1371/journal.pone.0293123PMID: 37851625

Open accessresearch-article; Journal ArticleKaynağa git ↗

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Bu makale Parkinson hastalığı hastaları için bireyselleştirilmiş ilaç alım programları oluşturmak için bir çözüm sunmaktadır. Parkinson hastalığında ilaç kullanmak zor ve zaman alıcı bir iştir ve yanlış atanmış terapi, hastanın yaşam kalitesini etkiler ve hastalığı daha rahatsız eder. Bu makalede sunulan yöntem, hastanın ilaca tepkisini tahmin etmek için objektif önlemler kullanarak uygun bir ilaç alım programı oluşturmak için gerekli terapi ve zamandaki hataları azaltabilir. İlk olarak, biyomedikal sensörlerle muayene sırasında elde edilen durum değerlendirmesine dayanarak hastanın ilaç yanıtını tahmin etmek için makine öğrenme modellerinin kullanımını gösterir. İki mimari, çok katmanlı bir algılayıcı ve LSTM hücreleri ile derin bir sinir ağı, hastanın geçmiş durumuna ve ilaç geçmişine göre gelecekteki durumunu değerlendirmek için önerilmiştir, en iyi hastaya özgü modeller R2 değerini 0.96'yı aşmaktadır. Bu modeller, geleneksel optimizasyon, özellikle genetik algoritma ve diferansiyel evrim için bir temel görevi görür. Bu yöntemler, hastanın günlük rutini için optimal ilaç alım programlarını bulmak için uygulanır ve bu da mevcut yaklaşımlara kıyasla objektif fonksiyon değerinde %7'lik bir azalmaya neden olur. Bu hedefe ulaşmak ve gün boyunca programı adapte edebilmek için, takviye öğrenme de kullanılır. Bir ajan, hastayı en uygun durumda tutan ilaç dozlarını önermek için eğitilir. Yapılan deneyler, makine öğrenimi modellerinin bir hastanın ilaca tepkisini etkili bir şekilde modelleyebileceğini ve her iki optimizasyon yaklaşımının da hastalar için optimal ilaç programlarını bulma yeteneğine sahip olduğunu kanıtladığını göstermektedir. Gerçek hastalardan daha büyük veri kümeleri üzerinde daha fazla eğitim alarak, yöntem Parkinson hastalığının tedavisini önemli ölçüde iyileştirme potansiyeline sahiptir.

Özgün kaynak özetini okuyun

This paper presents a solution for creating individualized medicine intake schedules for Parkinson's disease patients. Dosing medicine in Parkinson's disease is a difficult and a time-consuming task and wrongly assigned therapy affects patient's quality of life making the disease more uncomfortable. The method presented in this paper may decrease errors in therapy and time required to establish a suitable medicine intake schedule by using objective measures to predict patient's response to medication. Firstly, it demonstrates the use of machine learning models to predict the patient's medicine response based on their state evaluation acquired during examination with biomedical sensors. Two architectures, a multilayer perceptron and a deep neural network with LSTM cells are proposed to evaluate the patient's future state based on their past condition and medication history, with the best patient-specific models achieving R2 value exceeding 0.96. These models serve as a foundation for conventional optimization, specifically genetic algorithm and differential evolution. These methods are applied to find optimal medicine intake schedules for patient's daily routine, resulting in a 7% reduction in the objective function value compared to existing approaches. To achieve this goal and be able to adapt the schedule during the day, reinforcement learning is also utilized. An agent is trained to suggest medicine doses that maintain the patient in an optimal state. The conducted experiments demonstrate that machine learning models can effectively model a patient's response to medication and both optimization approaches prove capable of finding optimal medicine schedules for patients. With further training on larger datasets from real patients the method has the potential to significantly improve the treatment of Parkinson's disease.

Bilimsel değerlendirme

01

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

02

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

03

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

04

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.