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麻省理工学院斯隆管理学院的永利皇宫463cc人员利用数据分析帮助重新设计国家肺移植分配系统

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2023 年 3 月 28 日

新系统的目标：减少总体死亡人数并增加等待肺移植的患者的机会

马萨诸塞州剑桥，2023 年 3 月 28 日—联合器官共享网络 (UNOS) 推出了新的器官分配系统，旨在为需要肺移植的患者提供更加公平和有效的服务。

自 2023 年 3 月 9 日起，美国各地所有捐赠的肺均根据麻省理工斯隆管理学院永利皇宫463cc人员协助制定的新政策进行分配。该政策考虑了一系列因素来确定哪些需要供肺的患者将被优先获得。预计政策变化将减少总体死亡人数，并增加许多等待肺移植的患者的机会。

尽管近年来进行的移植手术数量创历史新高，但仍然没有足够的各类器官供有需要的患者使用。目前有超过 100,000 名患者在全国等候名单上，而每年约有 65,000 名新候选人注册。 2022 年，超过 42,000 例接受了移植，其中约 2,600 例为肺移植。

与永利皇宫463cc学院斯隆管理学院 UNOS 合作 波音全球运营领导者管理学教授t 和运筹学教授，以及运筹学副教授，基于人工智能和机器学习，建模了称为连续分布 (CD) 的基于点的框架。

新系统将更加公平并以患者为中心，器官采购和移植网络 (OPTN) 肺移植委员会主席 Marie Budev, D.O., M.P.H. 说道。 UNOS 根据与美国卫生与公众服务部签订的合同运营 OPTN。

“我们对新系统能够在各个方面产生收益的能力感到兴奋，”Trichakis 说。 “预计新系统对于不同血型、身高范围、性别、种族、年龄组和地理区域将更加公平。”

“这项工作强调了数据、人工智能和优化的力量，以实现捐献肺的公平和高效分配，”Bertsimas 说。“我们希望我们的工作能够扩展到所有其他器官分配系统。”

他们在永利皇宫463cc中捕获的基础工作，应用分析来设计肺移植分配政策，他们与麻省理工学院斯隆管理学院博士生 Theodore Papalexopoulos 以及 UNOS 的永利皇宫463cc和政策分析师共同撰写，将发表在 2023 年 9 月至 10 月版的INFORMS 高级分析期刊.

在以前的系统中，候选人被置于优先级中。患者的标准将其置于各层之间的边界（例如，在地理层之内或之外）可能有截然不同的机会获得移植。

麻省理工学院斯隆管理学院的永利皇宫463cc人员专注于资源分配中公平与效率的相互作用。 2011 年，拥有麻省理工学院运筹学博士学位的特里查基斯获得了围绕公平问题的论文，器官分配政策的优化设计是考虑的应用之一。 2019 年，在 Trichakis 向负责监督国家移植系统的非营利组织 UNOS 提交他和 Bertsimas 的永利皇宫463cc结果后不久，包括 Papalexopoulos、Bertsimas 和 Trichakis 在内的麻省理工学院团队开始与 UNOS 合作开发一个新系统。

“我们之前的永利皇宫463cc直接适用于 UNOS 试图解决的问题——设计新的、高效和公平的器官分配政策，”Trichakis 说。

永利皇宫463cc记录了肝脏和肾脏分配等方面的地理和性别差异。 Bertsimas 和 Trichakis 开发的数学模型表明，基于医疗紧急程度、与捐赠医院的距离、年龄和其他几个因素的 CD 积分系统将减少与年龄、性别和血型相关的差异，减少等待移植的患者死亡以及移植后死亡。

“我们的模型利用人工智能和机器学习来分析患者结果之间的权衡，并提出最佳的系统设计，”Bertsimas 说。

寻求已故捐赠者移植的候选人的数据由 UNOS 作为国家器官移植系统 OPTN 维护。当新的器官捐献者的信息输入数据库时，系统会生成候选人的计算机排名。

在连续分配下，肺候补名单上的候选者可获得分数，最高可达 100 分。前 50 分与两个同等权重的标准相关：患者需要多快进行移植，以及候选者在移植肺后存活长达五年的可能性。潜在接受者在登记器官移植时，如果未满 18 岁，将获得 20 分；如果他们之前捐献过器官，则获得 5 分。

地理位置点将根据候选人所在医院与可提供器官的医院的远近程度来确定。收集有关潜在接受者身体状况的数据——肺部需要适合胸腔。

血型较难匹配的候选人现在将比血型较常见的候选人获得更高的分数。另一个需要考虑的因素是免疫学特征，它可能会限制匹配的捐赠者的数量。以前，具有特定抗体特征的人以及高于或低于平均水平的人往往接受较少的移植手术。

“基于 CD 的系统通过同时考虑多个患者因素来优先考虑患者，”Trichakis 说。 “这意味着移植系统对于整个患者群体来说可以更公平、更高效、更灵活。”

继 MIT-UNOS 首次合作取得成功后，麻省理工学院斯隆管理学院的永利皇宫463cc人员扩展了他们的工作：麻省理工学院斯隆管理学院的更多学生正在与 UNOS 内的更大团队合作，开发用于肾脏和胰腺的新系统。 Bertsimas 表示：“我们帮助开发的一项针对肾脏的新方案将很快提交给 OPTN 政策制定者供考虑。”