机器学习与医学对抗超级细菌

MRSA是一种耐抗生素的葡萄球菌感染，对于住院治疗或免疫系统较弱的人来说可能是致命的。金黄色葡萄球菌生活在鼻子里，不一定会产生任何症状，但也可以扩散到身体的其他部位，导致持续感染。

MRSA的管理是长期且费力的，因此任何优化治疗和减少再感染的步骤都将使患者受益。这项新研究可以通过将患者数据与MRSA如何在不同身体部位之间移动的估计相结合来预测不同的有效治疗方法。该研究发表在《皇家学会界面杂志》上。

研究人员比较了2000名MRSA患者在医院就诊后的数据。在一组中，向患者提供有关如何治疗MRSA和防止其传播的标准信息。第二组遵循更密集的“去定植”方案，通过伤口消毒、清洁腋窝和腹股沟以及使用喷鼻剂来消除MRSA。两组都在九个月的不同时间点对不同身体部位的MRSA进行了测试。

当前医学研究的最新技术通常涉及以这种方式比较两组，以查看干预或治疗是否有效。这项新研究增加了另一个元素：一个检查治疗和身体部位之间相互作用的数学模型。

“该模型显示了MRSA如何在身体部位之间移动，”资深作者、阿尔托大学和芬兰人工智能中心FCAI的教授PekkaMarttinen说。“它可以帮助我们优化治疗组合，甚至在对患者进行测试之前预测新疗法将如何发挥作用。”

根据患者的MRSA测试——随着时间的推移，细菌是否存在于鼻子、皮肤、喉咙或伤口中——研究人员可以根据患者的治疗组计算出感染转移到身体其他部位的概率。例如，去定植组体内MRSA的内部传播较少。“去殖民化本身是有效的，”Marttinen说，“但在我们想知道的所有治疗方案中，我们能找到最好或最简单的方法来摆脱MRSA吗?”

该模型证实MRSA主要从鼻子传播。鼻喷雾剂非常有效，但该模型还表明，鼻喷雾剂加消毒漱口水是对抗MRSA的更有效组合。“事实上，”第一作者、阿尔托的博士研究员OnurPoyraz评论道，“每种不同的治疗方法都对清除MRSA有积极的贡献，这是我们只能通过这个模型发现和量化的东西。”

该结果还为药物开发提供了一条途径，以改进用于MRSA非定植的治疗方法和药物;例如，在假设的情况下，使用喷鼻剂或漱口水增强皮肤消毒实际上可以消除MRSA。“使用数学模型可以研究临床方案的所有不同部分，希望有助于设计更有效的治疗方法并为医生提供更好的指导，”Poyraz说。

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