Digitalni fenotip uvaja nove vrste podatkov v klinično okolje

Gradnja digitalnega fenotipa

John Brownstein

Raziskave javnega zdravja, ki analizirajo neklinične nize podatkov, kot so ti, področje študija, znano kot računalniški oz digitalna epidemiologija, Je primer uporabe velikih podatkov. Del procesa digitalnega fenotipa je zaužitje velikih nizov podatkov "iz toliko virov, ki jih lahko prepoznamo ali postrgamo na spletu," je dejal Brownstein, ki je tudi profesor biomedicinske informatike na Harvard Medical School.

Neklinični internetni podatki prihajajo iz virov, kot so viri novic in objave v spletnih dnevnikih; spletna mesta družbenih medijev, kot so Twitter, Facebook in Instagram; kot tudi strani, kot sta Yelp in celo OpenTable, aplikacija za rezervacijo v restavraciji. Brownstein je dejal, da uporablja tudi podatke iz tradicionalnih virov, kot je npr elektronske zdravstvene kartoteke.  

Te kopice nekliničnih internetnih podatkov ne zagotavljajo le novih zgodnjih signalov o javnozdravstvenih dogodkih in populaciji, temveč raziskovalcem omogočajo tudi dostop do podatkov v svetovnem merilu, pravi Brownstein. "Lahko si predstavljate, da so podatki, ki jih imamo v kliničnih okoljih, zelo geografsko prečiščeni," je dejal.

Ko so podatki zbrani, se razvijejo orodja za organizacijo podatkov po lokaciji in po ključnih besedah, ki se nato preslikajo v taksonomije in uporabijo kot strukturirana zbirka podatkov za analizo, pravi Brownstein. Tukaj se Brownstein in njegova ekipa zanašajo na orodja za strojno učenje, da ločijo potencialne signale od hrupa.

Razumevanje digitalnega fenotipa ni lahka naloga. Del zapletenosti je v tem, da ljudje govorijo o zdravilih ali njihovih simptomih na nepričakovane načine, ki se ne ujemajo z medicinskimi in celo nemedicinskimi taksonomijami. Primeri funkcij, zaradi katerih je podatke težko organizirati, vključujejo tipkarske napake, črkovalne različice, izmišljene besede in hashtage.

»Potrebujemo ogromno kuriranja in razvoja, da pridemo do mesta, kjer lahko začnemo organizirati to vsebino in načine, na katere ljudje govorijo o bolezni, spremenimo v bolj tradicionalne taksonomije,« je dejal.

Sistem zgodnjega opozarjanja

Ta vrsta digitalnega fenotipa se je že izkazala za uspešno. Brownstein je zgradil orodja za »nadzor« javnega zdravja, kot je HealthMap, ki je bil predstavljen leta 2006. Je sistem javnega zdravja, usmerjen v bolnika, ki ga je soustvaril in uporablja internetne podatke, kot so združene novice, objave v blogih, vladna spletna mesta in družbenih podatkov za »spremljanje izbruhov bolezni in nadzor v realnem času nastajajočih javnozdravstvenih trendov«, njena spletna stran.

"Gre za globalni sistem sledenja, ki v bistvu povezuje čim več virov podatkov, do katerih lahko dostopamo, na več sto tisoč spletnih mestih in v 15 različnih jezikih," je dejal Brownstein. Leta 2014 je HealthMap prevzel smrtonosni izbruh ebole v Zahodni Afriki teden dni pred uradno objavo. Zgodnje opozorilo je prišlo iz novice o "skrivnostni hemoragični mrzlici", ki je v Gvineji ubila osem ljudi.

In ko leta minevajo, podatki družbenih medijev in internetni podatki pomagajo ustvariti močnejše digitalne fenotipe. Brownstein in njegova ekipa spremljata prometne podatke, na primer o skokih na Wikipedijini strani o gripi, da bi ocenili stanje svetovnega zdravja. Ogledujejo si tudi spletna mesta, kot je OpenTable – odpovedi rezervacij bi lahko bile znak morebitnega izbruha gripe – in Yelp, ki zbira ocene podjetij in restavracij. »Nisem prepričan, ali ljudje to vedo, vendar je 10 % pregledov Yelp povezanih z zastrupitvijo s hrano,« je dejal.

Pravzaprav recenzenti pogosto omenjajo posebne sestavine, za katere menijo, da so povzročile bolezen. Ko sta Brownstein in njegova ekipa te informacije delila s Centri za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC), je bila agencija nezaupljiva, je dejal. Po opravljeni lastni analizi, CDC ugotovil, da so bili recenzenti presenetljivo natančni.

"Z našega vidika potrošnika, pacient je veliko pametnejši, kot mu pripisujemo," je dejal Brownstein.