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COVID-19新型冠狀病毒的臨床試驗,台灣才很少的確診病患,但是要如何可以運用預測模型進行模擬臨床試驗,

讓我們來看看輝瑞大藥廠Pfizer他們是如何,運用已知的條件參數,進行臨床的模擬試驗,找到最佳的處方.

 

問題:

周圍神經病變是由慢性高血糖和糖尿病引起的疾病。它會導致手,腳和其他身體部位無力,麻木和疼痛。大約60%的糖尿病患者最終會患上這種疾病。為了做出可持續的治療決策並提供個性化的醫療策略,科學家,醫生和保險公司使用預測性建模工具進行電腦模擬臨床試驗。借助這些預測建模工具,他們可以預測特定患者對藥物的反應方式,並使用此資訊制定個性化處方。

輝瑞公司是全球最大的製藥公司之一,與健康服務諮詢公司(Health Services Consulting Corporation)合作,要求Fair Dynamics開發一個平臺,該平臺將幫助該公司的研究人員為患有糖尿病性周圍神經病變的患​​者測試新藥。該平臺將基於以前的臨床研究,並作為決策支援工具,可以評估患者的個人參數,開藥劑量並預測可能的結果。該平臺還需要靈活並且具有用戶友好的介面,以允許沒有經驗的用戶使用它。為了開髮用於醫療保健中的預測建模和分析的平臺,工程師使用了AnyLogic模擬軟體。

AnyLogic是智能體(Agent Based)系統動態分析模擬軟體、全球前100強企業裡40%企業都在使用。


解:

為了創建預測性分析平臺,工程師需要處理來自不同來源的原始數據並將其分類。為此,他們將大數據所得到數據檔和機器學習演算法整合在AnyLogic模型中。該演算法將具有患者資料的數據分組為六個聚類,這些聚類具有聚類變量,例如性別,年齡,疾病持續時間等。這些參數在完成患者治療計劃時至關重要。

為了將患者包括在預測模型中,工程師使用了基於AnyLogic代理的建模方法,該方法通常用於醫療保健中的模擬。它允許用戶使用與群集中相似的預定義參數設置患者。然後,根據這些參數,患者將落入已識別的集群之一。

 

 

進行分類後,在具有幾種治療方案的模型中模擬了每個患者的治療過程。它基於先前聚類的患者資料中的數據。為了驗證模型,模擬了每位患者的4-6周治療。

最後,向醫生介紹了患者的最佳治療方案和劑量。對於每個患者或群集,用戶可以導出動態創建的報告。

AnyLogic的並行計算功能還可以使用參數變化實驗來模擬多名患者的情況。

由於該模型應該由經驗不足的人使用,因此工程師使用了AnyLogic支援的Java技術來完成便捷的介面。


結果:

在此項目中,AnyLogic充當整合各種數據集,機器學習演算法和模擬功能的軟體工具。總而言之,他們允許處理各種歷史數據並將其重新組合為獨特的群集。透過使用基於AnyLogic代理的模擬進行預測建模,工程師可以完成易於配置的預測醫療模型,並以高精度模擬個性化治療過程。該模型幫助醫生對每個患者的藥物劑量做出明智的決定,並查看他或她對治療的反應。使用基於Java的設計元素,模型的介面變得更加直觀,新用戶可以輕鬆理解。

Luigi MancaFair Dynamics的醫療項目演示中的預測建模