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科学家研发AI血液检测技术,可快速诊断感染与败血症并预测病情严重程度
发布时间: 2025年10月20日  浏览次数:

在急诊科,患者常因发热、呼吸急促等非特异性症状就诊,背后可能隐藏着细菌或病毒感染,甚至危及生命的脓毒症(Sepsis)。脓毒症是机体对感染反应失调导致的器官功能障碍,进展迅速、死亡率高,及时给予抗菌药物和液体复苏至关重要。然而,当前缺乏能在急诊现场快速、准确区分感染是否存在、是细菌还是病毒引起、以及患者是否会发展为重症的可靠工具。常用生物标志物如C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)和白细胞计数(WBC)准确性有限,临床评分如快速序贯器官衰竭评估(qSOFA)预测能力也不理想。这导致临床实践中存在两大难题:一方面,许多非感染患者被过度使用抗生素,加剧耐药性;另一方面,部分严重感染被漏诊,错失救治时机。

近日,美国贝斯以色列女执事医疗中心Nathan I. Shapiro研究团队开发了TriVerity,基于宿主免疫反应的新型人工智能血液检测系统。该系统通过分析患者血液中29种免疫相关mRNA的表达水平,结合机器学习算法,能够在30分钟内快速判断患者是否存在细菌感染、病毒感染,以及是否需要重症监护治疗。相关内容以“Clinical validation of an AI-based blood testing device for diagnosis and prognosis of acute infection and sepsis”为题发表在《Nature Medicine》杂志。

该研究在欧美22个急诊中心共纳入1,222名疑似急性感染或败血症的成年患者。研究结果显示,TriVerity在细菌感染检测中的曲线下面积(AUROC)为0.83,病毒感染为0.91,显著优于目前常用的C反应蛋白(AUROC = 0.74)、降钙素原(AUROC = 0.71)和白细胞计数(AUROC = 0.76)等生物标志物。此外,其病情严重程度评分对7天内需重症监护(如机械通气、血管加压素使用或肾脏替代治疗)的预测AUROC为0.78,优于传统的乳酸水平和快速序贯器官衰竭评分(qSOFA)。TriVerity将每个评分分为五个风险等级(从“极低”到“极高”),临床医生可根据评分结果快速判断是否使用抗生素、是否收治入院或转入ICU。研究还发现,该检测在免疫抑制患者和不同种族人群中均表现一致,具备良好的普适性。初步临床效用分析表明,TriVerity可帮助减少约60–70%的不当抗生素使用,并在早期识别高风险患者方面具有显著优势。结合qSOFA评分,TriVerity进一步提升了重症风险的预测准确性,尤其在低风险患者中识别出潜在的重症患者,弥补了传统评估工具的不足。

TriVerity是首个能够同时诊断细菌感染、病毒感染并评估病情严重程度的血液检测技术,其快速、精准的特点有望在未来改变急诊感染性疾病的诊疗流程。目前,研究团队正在开展进一步干预性临床试验,以验证TriVerity在真实临床环境中的行动指导价值及其对患者预后的实际改善效果。


论文链接:https://doi.org/10.1038/s41591-025-03933-y

注:此研究成果摘自《Nature Medicine》杂志,文章内容并不代表本网站的观点和和立场,仅供参考。