o‎ > ‎e‎ > ‎u‎ > ‎

4

Влияние больших объемов данных по трансплантации органов Списки Wait

Донорские легкие готовы к перфузионной машине XVIVO легкой в ​​Торонто General Hospital для потенциального трансплантата двойного легкого. Донорские легкие готовы к перфузионной машине XVIVO легкой в ​​Торонто General Hospital для потенциального трансплантата двойного легкого. Изображение: Randy Рислинг / Getty Images Https% 3a% 2f% 2fa.amz.mshcdn.com% 2fassets% 2fdefaults% 2fuser e17381ecb4488f341762cb51552fb9936744c1fa9ce13946ba66bc2cc408edad Эли Эпштейн 2014-07-23 16:37:58 UTC

Из 28,594 органов, пересаженных в 2013 году, вы еще не слышали о большинстве. Истории некоторых могут пойти вирусные благодаря социальной медиа, но подавляющее большинство донорских органов собирают от умерших доноров или взято из живых доноров в относительной безвестности.

В то время как общее количество органов, пересаженных кажется, что внушительное количество, около 18 людей до сих пор умирают каждый день ждут нового органа, по данным Организации Объединенных сети для органа Sharing, частной, некоммерческой организации, которая управляет системой трансплантации органов в США под договор с федеральным правительством.

Столкнувшись с более чем 120000 людей, которые нуждаются в спасительный органе и постоянную нехватке доноров, экономистов, врачи и математиков объединяются с данными, чтобы спасти жизнь.

Ответ, по их мнению, могли бы быть в алгоритме.

Эти два типа трансплантации органов

organ transplants

Изображение: Mashable / UNOS.org

На самом базовом уровне, процесс трансплантации органов можно разделить на две категории: органы, взятые у живых доноров и органов заготовленные от умерших доноров. От живых доноров, врачи могут принимать одну из двух почек человека, а также часть его или ее печень (печень регенеративный орган и будет расти в как донора и реципиента).

От умершего донора, врачи могут извлекать мертвец почки, печень, сердце, легкие, поджелудочную железу, кишечник и тимус.

Из органов, пожертвованных в 2013 году, примерно 80% прибыли от умерших доноров, в соответствии с UNOS.

Несмотря на то, что предпочтительнее получить почку от живого донора (эти органы последние девять лет дольше, в среднем, и требуют более низких доз анти-отторжения лекарств, которые могут иметь резкие побочные эффекты), доноры и кандидаты несовместимы примерно одну треть потенциальных операции по пересадке почек из-за несогласованную кровью или ткани типа. Донор и кандидат также могут быть несовместимыми, если кандидат выработал антитело от предыдущей переливании крови, при беременности или трансплантации, которые будут атаковать новую почку.

Есть больше людей в списке, чем органы доступны, и даже если вы получите орган, все еще существуют риски.

Ждет «список»

Organ_Transplants_(Intel) (5)

Почки являются наиболее органом требованию

В случае несовместимости, кандидат помещается на то, что обычно называют публикой как «лист ожидания», который в настоящее время имеет 122,963 кандидатов. Этот термин, однако, это немного неправильно.

«Это не похоже на ожидание в очереди; есть много данных, что входит в него,»представитель UNOS сообщает Mashable.

В то время как «список», что ассоциируется кто-то ждет в фиксированной линии, UNOS поддерживает отдельные базы данных, разделенных по типу органа. Хотя базы данных в организации фактор срочности в свои алгоритмы (они используют счет оплавления измерить тяжесть хронического заболевания печени, например), UNOS и его данные направлены, чтобы найти лучшие матчи, не корону наиболее заслуживающий кандидата.

С этой целью, UNOS получает информацию как от кандидата и умершего донора, чтобы установить совместимость, такие как тип крови, размер тела (грудную клетку, как сердце и легкие, должен быть пересажен реципиенту так же размером) и географии (Unos "алгоритм стремится к совпадению кандидатов на местном, региональном, а затем на национальном уровне).

С этими данными, алгоритм Unos»исключает несовместимое. Затем он занимает остаток, основанный на срочности и географии. Например, печень доступна в Огайо теоретически перейти к ближайшему кандидату совместимому с наивысшим MELD счетом.

Почки обмен

Germany Debates Organ Transplant System

Изображение: Sean Gallup / Getty Images

Независимо от того, каким образом доработаны алгоритмы Unos»стать, организация до сих пор не работает в альбатроса, который является массовый дефицит почек. Что делать, если, однако, экономисты и математики могли работать с врачами, чтобы соединить несовместимые пары доноров и через теорию матча, увеличить количество доступных почек?

В 2004 году экономика профессор Элвин Рот (опираясь на исследования математиков Ллойд Шепли и Дэвид Гейл с 1962) напали на этот вопрос, применяя теорию экономического матча он ранее использовался, чтобы соответствовать студентам школ, врачей с программами ординатуры и работодателям, ищущих работу.

В частности, теория предполагает совпадение рынков, в которых не являются цены для облегчения стабильного матча. Для Roth, рынок почки, казалось, как идеальное место, чтобы можно было применить теорию совпадения. В конце концов, деньги нет на рынке почек (федеральное правительство не позволяет это) и есть поразительное отсутствие идеальных матчей из-за медицинскую несовместимость.

Может ли построить систему, чтобы найти лучшие возможные матчи? Рот так думал и начал работать над алгоритмом с собратья профессора экономики Тайфун Sonmez и М. Утку Unver найти органы для ранее несовместимых пар.

Например, муж хочет дать почку своей больной жене (пара А), но тесты считают их несовместимыми. Что делать, если, однако, алгоритм может найти наилучшее соответствие для кандидата в пару А с другой несовместимой пары (пара B)?

В дополнении к поиску почки для ранее несовместимых пар, этот процесс - называется парный обмен или почка обмен - также удаляет имена из списка ожидания умершего донора.

«Почка в пару пожертвования является для больше почек войти в систему и для большего числа людей, чтобы получить трансплантат от живого донора, который имеет такие преимущества, как более длительную выживаемость трансплантата и более высокую вероятность функционировать немедленно,» говорит Ruthanne Leishman, руководитель программы UNOS 'и закупки органов и Соединенный трансплантация почки Сети Пожертвование программы.

«Вы пожертвовать для кого-то вместо того, чтобы кого-то. Она имеет большое влияние и потенциал для более сильного воздействия,»добавляет она.

«Сила компьютера»

Хотя обмены почки не кажется, как вид Labyrinthian задачи вам потребуется алгоритм решения, тем не менее они становятся волосатыми, когда антитела участвуют. Если кандидат с антителами к специфическим антигенам получает почку от донора с этими конкретными антигенами, тело реципиента будет отвергать почку.

«Достаточно просто посмотреть на группы крови, но много людей, которые ждут пересадки почки разработали антитела,» говорит Leishman. «Вы действительно нужна мощь компьютера, на котором вы можете ввести тип крови, антитела информации кандидата и информации антиген донора.»

В 2000 году были проведены только два спаренных трансплантаты пожертвования. На сегодняшний день более 2897 были завершены, 500 из них идут в течение последних двух лет. То, Leishman говорит, свидетельствует алгоритм работает и практика ловли на среди доноров и врачей.

«С 2000 по 2004 год, много [спариванию] делается вручную - не было никакого алгоритма еще,» говорит она. «Первый большой прыжок был 19 [спаренные пожертвования] в 2003 году до 34 в 2004 году до 111 в 2007 году - много это потому, что алгоритм был в состоянии найти больше матчей.»

«Это растет на протяжении многих лет, потому что так же, как и любая инновация, она принимает людей некоторое время, чтобы подняться на борт,» добавляет она.

Для их работы в теории соответствия, Рот и Шепли получили Нобелевскую премию по экономике в 2012 году.

Создание большего бассейн

Зачем останавливаться там, правда?

В 2005 году, после того, как слух Roth говорить о теории игр и обменов почек на конференции во Франции, Carnegie Mellon профессор компьютерных наук Туомас Сандхолм изложены разработать более продвинутый алгоритм, который мог бы создать обмен почка сеть с участием цепи доноров.

Mother son heart operations

Изображение: Бернард Weil / Toronto Star через Getty Images

В цепочке донорской почки, человек, который хочет, чтобы пожертвовать почку никто в частности - называется «альтруистический» или ненаправленным донор - выделяет трансплантаты для кластеров несовместимых пар доноров. Поскольку кластер инициируется ненаправленным донором, он остается одним донора, который не пожертвовал почку, но чей партнер получил один. Этот человек затем может выступать в качестве «моста» к новому кластеру несовместимых пар, и так далее, и так далее.

Часть плана Sandholm для национальной парной сети донорства была создать базу данных с парами 10000 доноров, которые могли бы дать почки в два, три и четыре-полосных свопах. Создание кластеров и цепочек из того, что многих паров массово трудно вычислительная задача, однако. Для Sandholm построить базу данных с парами 10000 доноров, он первый должен создать алгоритм, который может Crunch триллионов возможных обменов между донорами и кандидатами без сбоев компьютера.

«Это очень трудно комбинаторная задача оптимизации,» говорит Sandholm.

С собрата профессор Carnegie Mellon Аврим Блюм и аспирант Дэвид Абрахам, Sandholm удалось создать алгоритм, который подходит к проблеме согласования с приращением, то есть компьютер не будет сбой при обработке 10000 пар и миллиарды потенциальных обменов. Кроме того, алгоритм может остановить себя от заголовка в направлении, которое не будет производить оптимальный цикл матчей.

«Обмен Organ умная и быстро растущая форма трансплантации, которая адресует недостаток в органах умерших доноров и несовместимость доноров и больных в живом донорстве,» говорит Sandholm. «Это было очень интересно и удовлетворением для разработки этих рынков и алгоритмов, что власть их. Новейшие алгоритмы из нашего исследования автоматически научиться соответствовать лучше в динамичной среде.»

В 2010 году UNOS начал свою почку Парный Пожертвование программы, которая использовала Sandholm и алгоритм его команды. До сих пор, говорит Leishman, программа матчей в результате 97 трансплантаций, с более чем десятка запланировано в ближайшие месяцы.

Вы пожертвовали орган? Расскажите о своем опыте в комментариях.

#auto

Subpages (1): v
Comments