Während der COVID-19-Pandemie konzentriert sich Johns Hopkins Medicine Media Relations auf die Verbreitung aktueller, genauer und nützlicher Informationen an die Öffentlichkeit über die Medien. Im Rahmen dieser Bemühungen verteilen wir jeden zweiten Dienstag unser „COVID-19-Tippblatt: Ideen für Geschichten von Johns Hopkins“.
Wir möchten auch, dass Sie weiterhin Zugang zu den neuesten Forschungsergebnissen und klinischen Fortschritten von Johns Hopkins Medicine haben. Daher geben wir ein zweites Hinweisblatt heraus, das Themen behandelt, die nicht mit COVID-19 oder dem SARS-CoV-2-Virus zusammenhängen. “Research News Tip Sheet: Ideen für Geschichten aus Johns Hopkins Medicine” wechselt dienstags mit dem COVID-19 Tip Sheet.
Die Geschichten in diesem Hinweisblatt, die mit Veröffentlichungen in Fachzeitschriften verknüpft sind, enthalten einen Link zum Artikel. Interviews können durch Kontaktaufnahme mit den aufgeführten Medienvertretern arrangiert werden.
ERWACHSENE ‘SMART’-DIAGNOSEWERKZEUG FÜR DIABETISCHE RETINOPATHIE FUNKTIONIERT AUCH FÜR KINDER
Die diabetische Retinopathie – eine Erkrankung, die durch eine Schädigung der kleinen Blutgefäße an der Netzhaut (lichtfokussierender Bereich) des Auges und eine weltweit führende Ursache für Sehverlust gekennzeichnet ist – hat in den letzten Jahren mit der Anzahl der diagnostizierten Kinder und Jugendlichen zugenommen entweder mit Typ 1 oder Typ 2 Diabetes steigt. Obwohl die American Diabetes Association (ADA) ein regelmäßiges Screening auf pädiatrische diabetische Retinopathie empfiehlt, wird geschätzt, dass weniger als die Hälfte aller Jugendlichen mit Diabetes der Empfehlung folgen. Ohne Früherkennung und Behandlung setzen sich diese Patienten mit zunehmendem Alter einem Risiko für schwerwiegende Sehprobleme oder Blindheit aus.
In einer Studie, die online am 21. Januar 2021 in Diabetes Care veröffentlicht wurde, haben Forscher der pädiatrischen Endokrinologie und Augenheilkunde von Johns Hopkins Medicine und drei anderen medizinischen Einrichtungen in den USA gezeigt, dass autonome künstliche Intelligenz (KI) verwendet werden kann, um pädiatrische diabetische Retinopathie mit hoher Empfindlichkeit zu erkennen , Spezifität und Diagnosefähigkeit (Genauigkeit der Erkennung) – und ohne menschliche Interpretation. Die Technik wurde bereits von der US-amerikanischen Food and Drug Administration für Erwachsene mit Diabetes zugelassen und ist Teil der ADA-Richtlinien für das Retinopathie-Screening der ADA für Patienten ab 21 Jahren.
Da für das AI-Screening keine Augendilatation erforderlich ist, dauert die Durchführung weniger und die Durchführung für pädiatrische Patienten ist einfacher. Daher hat sich die Einhaltung der von der ADA definierten regelmäßigen Retinopathie-Screenings der Patienten in dieser Studie mehr als verdoppelt.
„Die Verwendung autonomer KI bei Erwachsenen hat ein extrem hohes Maß an Sensitivität, Spezifität und Genauigkeit bei der Diagnose von Referenzdaten gezeigt [more than mild] diabetische Retinopathie, wenn die Krankheit am besten behandelbar ist “, sagt Dr. Risa Wolf, Studienleiterin, pädiatrische Endokrinologin des Johns Hopkins Children’s Center und Assistenzprofessorin für Pädiatrie an der Johns Hopkins University School of Medicine. „Angesichts der steigenden Inzidenz von pädiatrischem Diabetes – insbesondere Typ 2, der mit einem früheren Auftreten einer Retinopathie verbunden ist – hielten wir es für wichtig zu prüfen, ob die KI die Einhaltung der Screening-Richtlinien und die Früherkennung für jüngere Patienten verbessern kann. ”
Über einen Zeitraum von 12 Monaten wurden insgesamt 310 pädiatrische Patienten mit Diabetes für die Studie rekrutiert. Die Teilnehmer hatten ein Durchschnittsalter von 12 Jahren, waren 47% männlich und repräsentierten ein breites Spektrum von Ethnien (57% Weiße, 32% Schwarze, 4% Hispanoamerikaner und 7% Asiaten oder andere). Die Patienten hatten überwiegend Typ-1-Diabetes (82%) und ein Durchschnittsalter von 9 Jahren bei der Erstdiagnose von Diabetes, unabhängig davon, ob Typ 1 oder Typ 2.
Einhundertzweiundfünfzig Teilnehmer (49%) gaben an, vor Beginn der Studie eine diabetische Augenuntersuchung mit Dilatation durchgeführt zu haben, aber nur 17 (11,3%) hatten eine Aufzeichnung des Screening-Tests in ihren Fallakten. Mithilfe einer speziellen statistischen Berechnung konnten die Forscher jedoch die Verbesserung der Screening-Adhärenz für diese Patienten messen und dann für die gesamte Gruppe abschätzen.
In der Studie wurde die digitale Fundusfotografie – die keine Erweiterung erfordert, nur wenige Minuten dauert und qualitativ hochwertige Bilder zur Erkennung von Retinopathie durch geschulte Beobachter liefert – in Verbindung mit einem in die Kamera integrierten vollständig autonomen KI-System verwendet. Dies beseitigte die Notwendigkeit einer menschlichen Bewertung, um eine Diagnose zu erhalten.
Zur Überprüfung der vom KI-System gestellten Diagnosen wurden dieselben Farbfotos unabhängig voneinander von zwei Netzhautspezialisten überprüft, denen die KI-Interpretationen nicht mitgeteilt wurden.
Von den 310 Teilnehmern gab AI in 302 Fällen (97,5%) eine genaue Interpretation für Retinopathie oder keine Retinopathie. Die acht nicht interpretierten Bildsätze waren auf die Unfähigkeit des Teilnehmers zurückzuführen, seine Augen während des Blitzes offen zu halten oder nach Bedarf zu fokussieren.
Insgesamt waren die Sensitivität (85,7%), Spezifität (79,3%) und Diagnosefähigkeit (97%) der AI-Interpretationen bei Kindern hoch, basierend auf den Referenzstandards für diese Merkmale, die von Netzhautspezialisten definiert wurden. Dieses hohe Niveau wurde unabhängig von Rasse, ethnischer Zugehörigkeit, Alter und Geschlecht beobachtet.
Nach der Implementierung des AI-Screening-Systems verbesserte sich die Adhärenzrate von 49% auf 95%, was einem Anstieg von 111% entspricht.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die autonome KI – die sich als sicheres und wirksames Mittel zur Diagnose der diabetischen Retinopathie bei Erwachsenen erwiesen hat – auch bei jüngeren Patienten eine Rolle beim Screening auf diese Krankheit verdient“, sagt die Netzhautspezialistin Dr. Roomasa Channa, leitende Studienautorin und Assistenzprofessorin für Augenheilkunde und visuelle Wissenschaften an der School of Medicine and Public Health der University of Wisconsin.
Wolf steht für Interviews zur Verfügung.
ZELLEN, DIE HIRNAKTIVITÄT ERKENNEN, TREIBEN DIE SCHLAFBEDARF IN FRUCHTFLIEGEN
Je länger jemand wach bleibt, desto wahrscheinlicher wird er müde, da sein Gehirn Schlaf braucht. Aber wie das Gehirn dieses Bedürfnis nach Schlaf wahrnimmt, war nicht immer klar. Forscher von Johns Hopkins Medicine haben nun an Fruchtfliegen gezeigt, dass bestimmte Gruppen von Gehirnzellen, sogenannte Astrozyten, elektrische Aktivität in verschiedenen Regionen des Gehirns erfassen und diese Signale verwenden, um den Prozess des Einschlafens zu erleichtern. Je mehr Aktivität sie erkennen, desto stärker werden die Schlafbedarfssignale, bis sie einen Auslösemechanismus auslösen, der den Schlaf fördert.
In ihren Ergebnissen, die am 11. Januar 2021 in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht wurden, sagen die Forscher, dass das Verständnis, wie wir schläfrig werden, uns helfen kann, die Arten von Schlafstörungen bei Menschen zu verstehen und letztendlich zu behandeln, die sich nie ausgeruht fühlen, egal wie viel Schlaf sie haben erhalten.
„Wenn Sie während eines langweiligen Vortrags im Unterricht einnicken und trotzdem hören, wie der Professor Ihren Namen ruft, liegt das daran, dass nur ein Teil Ihres Gehirns schläft“, sagt Dr. Mark Wu, Professor für Neurologie an der Johns Hopkins Medizinische Fakultät der Universität. “Wir glauben, dass verschiedene Gruppen dieser Astrozytenzellen verschiedene Teile des Gehirns überwachen, um den Schlafantrieb in diesen spezifischen Regionen zu initiieren.”
Die Forscher zeigten in ihrer Studie, dass eine längere Wachsamkeit zu einer Ansammlung von Calciumionen in den Astrozyten führt, was schließlich dazu führt, dass eine ganze Kaskade von Genen eingeschaltet wird. In diesem Fall setzen die Astrozyten chemische Moleküle frei, die den Schlaf induzieren, indem sie auf einen zentralen Schlafantriebskreis (ein elektrochemisches Netzwerk) im Gehirn einwirken.
Zwei kürzlich erschienene Veröffentlichungen von Forschern anderer Institutionen zeigten ähnliche Ergebnisse bei Mäusen wie die im Johns Hopkins Medicine Paper veröffentlichten Ergebnisse. Zusammengenommen legen diese Studien nahe, dass diese Prozesse im gesamten Tierreich erhalten bleiben und wahrscheinlich auch auf den Menschen anwendbar sind.
Wu steht für Interviews zur Verfügung.
STUDIE SAGT, DOKTOREN SOLLTEN HYPOGLYCEMIE HÄUFIGER MIT PATIENTEN, DIE DIABETEN HABEN, DISKUTIEREN
Forscher von Johns Hopkins Medicine fanden kürzlich heraus, dass, obwohl Hausärzte die Probleme der Hypoglykämie oder des niedrigen Blutzuckers bei jedem Besuch mit Patienten mit Diabetes diskutieren und Hochrisikomedikamente wie Insulin einnehmen sollten, das Thema nur in einem Vierteljahr besprochen wurde dieser Besuche.
Hypoglykämie ist die häufigste schwerwiegende Nebenwirkung, die durch die Behandlung von Diabetes verursacht wird. Schwere hypoglykämische Episoden können zu negativen Folgen führen, einschließlich Stürzen und Besuchen in der Notaufnahme, und das Risiko für Schlaganfall und Tod erhöhen. In einer Umfrage von 2018 unter 20.188 Erwachsenen mit Diabetes gaben 12% an, im vergangenen Jahr eine schwere Hypoglykämie zu haben.
“Damit Patienten eine sichere Diabetesbehandlung erhalten, muss zwischen ihnen und ihrem Gesundheitsdienstleister eine offene Kommunikation über Nebenwirkungen von Medikamenten, insbesondere Hypoglykämie, bestehen”, sagt Dr. Scott Pilla, MHS, Assistenzprofessor für Medizin an der Johns Hopkins University School of Medicine . „Zum Beispiel haben wir in unserer Studie festgestellt, dass Ärzte fast nie davon abgeraten haben, ein Auto zu fahren, wenn ein Patient denkt, dass sein Blutzucker niedrig ist oder niedrig werden könnte. Dies ist eine wichtige Diskussion, da ein niedriger Blutzucker dazu führen kann, dass eine Person unklar denkt und einen Unfall hat. “
Die Ergebnisse von Pilla und seinem Forschungsteam wurden am 21. Januar 2021 im Journal of General Internal Medicine veröffentlicht.
Die meisten ambulanten Diabetesbehandlungen in den USA finden in der Grundversorgung statt. Daher bieten Arztbesuche bei Patienten mit Diabetes eine wichtige Gelegenheit, die Prävention von Hypoglykämie zu fördern. Um Wege zur Verbesserung der Hypoglykämie-Kommunikation während eines Arztbesuchs zu finden, versuchten Pilla und sein Team, die Häufigkeit und den Inhalt von Bewertungen und Beratungen in der Grundversorgung im Zusammenhang mit Hypoglykämie zu definieren.
Zu diesem Zweck untersuchten die Forscher 83 Besuche in der Grundversorgung einer städtischen Gesundheitspraxis, die acht Kliniker repräsentierten, die 33 Patienten mit Diabetes sahen, die Insulin oder Sulfonylharnstoffe wie Glipizid und Glyburid verwendeten. Audio während der Besuche wurde im Rahmen der Studie „Erreichen der Blutdruckkontrolle zusammen“ aufgezeichnet, einer randomisierten Studie über Verhaltensinterventionen bei Bluthochdruck.
Die Kommunikation zwischen dem Kliniker und dem Patienten über Hypoglykämie erfolgte bei 24% der Besuche, während die Kommunikation über die Prävention von Hypoglykämie bei 21% stattfand. Trotz der Angst der Patienten vor Hypoglykämie bewerteten die Ärzte die Häufigkeit der Hypoglykämie, ihren Schweregrad oder die möglichen Auswirkungen auf die Lebensqualität des Patienten selten.
Während Bürobesuche manchmal kompliziert sind und sich oft auf eine Vielzahl von Themen konzentrieren, sollten die Studienergebnisse laut Pilla die Ärzte in der Grundversorgung dazu ermutigen, die Beratung zur Beurteilung der Hypoglykämie zu einer Priorität für Patienten zu machen, die Diabetesmedikamente mit hohem Risiko einnehmen. Er sagt, dass derzeit ein System zur routinemäßigen Beurteilung der Hypoglykämie bei Hausarztbesuchen fehlt, und er glaubt, dass die Forschung seines Teams die Notwendigkeit eines solchen Systems zeigt.
Pilla schlägt auch vor, dass Patienten bei Arztbesuchen über niedrigen Blutzucker sprechen. “Hausärzte sollten mit Patienten zusammenarbeiten, um herauszufinden, wie Episoden mit niedrigem Blutzucker am besten verhindert werden können, und um die sicherste Diabetesbehandlung zu wählen”, sagt er.
Pilla sagt, er hoffe letztendlich, die Kommunikation über Hypoglykämie in größerem Maßstab untersuchen zu können. Mit mehr Daten, so erklärt er, können Forscher besser verstehen, wie solche Diskussionen effektiver und produktiver gestaltet werden können, was zu einer verbesserten Sicherheit für die Diabetesbehandlung in der Grundversorgung führen könnte.
Pilla steht für Interviews zur Verfügung.