寧波高校教師繪制人類疾病并發(fā)癥網(wǎng)絡(luò)

精準預(yù)判疾病并發(fā)癥并做好針對性治療方案，一直是當下臨床實踐中的迫切需求。日前，寧波財經(jīng)學(xué)院蔣雄飛博士與寧波市第二醫(yī)院鄭建軍教授團隊以及浙江大學(xué)鄭波教授團隊合作在非線性物理國際知名期刊 Chaos，Solitons and Fractals發(fā)表的文章《人類并發(fā)癥網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與動力學(xué)》（Structure and dynamics of human complication-disease network），詳細介紹了運用復(fù)雜系統(tǒng)和臨床數(shù)據(jù)來研究生物網(wǎng)絡(luò)的非線性動力學(xué)行為，對疾病并發(fā)癥進行量化建模。這為未來臨床的疾病預(yù)防、診斷和治療提出了新的方案。

“我們從臨床醫(yī)學(xué)知識數(shù)據(jù)庫中收集了6715種疾病，疾病的并發(fā)癥從數(shù)據(jù)庫中的疾病描述中提取。一個節(jié)點表示一種疾病，節(jié)點之間將存在有向鏈接?！笔Y雄飛介紹，據(jù)此，他們繪制了一個名為人類疾病并發(fā)癥網(wǎng)絡(luò)（HDCN）的有向圖，用以代表上游疾病和其下游并發(fā)癥之間的因果關(guān)系?！把院喴赓W地說，通過大量臨床樣本的分析，我們現(xiàn)在將各個疾病對應(yīng)的并發(fā)癥設(shè)置了鏈接關(guān)系，只要樣本數(shù)據(jù)不斷擴充，我們就可以從中找出并發(fā)癥在不同條件下的規(guī)律和順序，有針對性地匹配給不同患者?！?/p>

該研究團隊多次對肺炎和慢性肺心病等呼吸道疾病的并發(fā)癥進行了計算。他們發(fā)現(xiàn)，上消化道出血和多器官衰竭等看似與呼吸道沒有關(guān)聯(lián)的疾病，其實都是呼吸道疾病的并發(fā)癥?！斑@些癥狀的原因及其關(guān)系極為復(fù)雜，因此，預(yù)測并發(fā)癥對患者和醫(yī)生在臨床實踐中至關(guān)重要。”論文的共同通訊作者之一、寧波市第二醫(yī)院鄭建軍教授介紹，這些并發(fā)癥與公眾認知中的呼吸道并發(fā)癥相去甚遠，如果能夠有效預(yù)判預(yù)警，則會對臨床治療有很大幫助。

據(jù)了解，當前該研究將分為多個階段開展，研究者已繪制了人類疾病并發(fā)癥網(wǎng)絡(luò)并研究其拓撲特征、標記了疾病模塊、進一步用布爾動力學(xué)模擬了疾病網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)行為，能夠詳細地揭示模體在疾病系統(tǒng)中具有潛在功能。

鄭建軍介紹，下一步將進一步擴大樣本規(guī)模，不斷提升模型決策的精準度，“我們將對異質(zhì)性節(jié)點的大型網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)進行全面的研究，并采用異步更新規(guī)則，還希望發(fā)展一個定量框架，從當前發(fā)現(xiàn)的疾病追溯到可能的原始疾病，并且讓預(yù)測準確率再上新臺階”。（中國教育報-中國教育新聞網(wǎng) 記者 史望穎 通訊員 徐凱陽）