論文の概要: Generation of Drug-Induced Cardiac Reactions towards Virtual Clinical Trials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07297v1
- Date: Tue, 11 Feb 2025 06:50:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-12 14:06:02.762070
- Title: Generation of Drug-Induced Cardiac Reactions towards Virtual Clinical Trials
- Title(参考訳): 医薬誘発心反応の仮想的試薬への応用
- Authors: Qian Shao, Bang Du, Zepeng Li, Qiyuan Chen, Hongxia Xu, Jimeng Sun, Jian Wu, Jintai Chen,
- Abstract要約: 物理的な臨床試験の一部を置き換えるために、シリコ内試験を使用することは、試験参加者に対する金銭的リスクと潜在的危害を軽減する効果的な方法であると考えられる。
既存の生成モデルは、ECG生成の進展を示すが、薬物反応のモデリングでは不十分である。
本稿では, 個別化薬物反応をシミュレーションし, 忠実度を保証できる薬物認識拡散モデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 27.928421986311005
- License:
- Abstract: Clinical trials are pivotal in cardiac drug development, yet they often fail due to inadequate efficacy and unexpected safety issues, leading to significant financial losses. Using in-silico trials to replace a part of physical clinical trials, e.g., leveraging advanced generative models to generate drug-influenced electrocardiograms (ECGs), seems an effective method to reduce financial risk and potential harm to trial participants. While existing generative models have demonstrated progress in ECG generation, they fall short in modeling drug reactions due to limited fidelity and inability to capture individualized drug response patterns. In this paper, we propose a Drug-Aware Diffusion Model (DADM), which could simulate individualized drug reactions while ensuring fidelity. To ensure fidelity, we construct a set of ordinary differential equations to provide external physical knowledge (EPK) of the realistic ECG morphology. The EPK is used to adaptively constrain the morphology of the generated ECGs through a dynamic cross-attention (DCA) mechanism. Furthermore, we propose an extension of ControlNet to incorporate demographic and drug data, simulating individual drug reactions. We compare DADM with the other eight state-of-the-art ECG generative models on two real-world databases covering 8 types of drug regimens. The results demonstrate that DADM can more accurately simulate drug-induced changes in ECGs, improving the accuracy by at least 5.79% and recall by 8%.
- Abstract(参考訳): 臨床試験は心臓薬の開発において重要な役割を担っているが、不適切な有効性や予期せぬ安全性の問題のためにしばしば失敗し、経済的に大きな損失をもたらす。
例えば、高度な生成モデルを活用して薬物性心電図(ECGs)を作製するなど、物理的な臨床試験の一部を置き換えるためにサイリコでの臨床試験は、試験参加者に対する金銭的リスクと潜在的危害を軽減する効果的な方法であると考えられる。
既存の生成モデルは、ECG生成の進展を示すが、個々の薬物反応パターンを捉えることができないため、薬物反応のモデリングには不足している。
本稿では, 個別化薬物反応をシミュレートし, 忠実度を確保した薬物拡散モデル(DADM)を提案する。
忠実性を確保するため、現実的なECG形態の外部物理知識(EPK)を提供するために、通常の微分方程式の集合を構築した。
EPKは動的クロスアテンション(DCA)機構によって生成されたECGの形態を適応的に制約するために用いられる。
さらに,個別の薬物反応をシミュレートして,人口統計と薬物データを統合するためのコントロールネットの拡張を提案する。
DADMと他の8種類の心電図生成モデルとの比較を行った。
その結果、DADMは薬物による心電図の変化をより正確にシミュレートし、少なくとも5.79%の精度向上と8%のリコールを可能にした。
関連論文リスト
- KITE-DDI: A Knowledge graph Integrated Transformer Model for accurately predicting Drug-Drug Interaction Events from Drug SMILES and Biomedical Knowledge Graph [0.11049608786515838]
薬物と薬物の相互作用(DDI)は、身体の損傷や死に至ることがある。
DDIイベントを予測するための現代の研究は、バイオメディカル知識グラフ(KG)または薬物SMILESの情報に依存する。
本研究では,エンドツーエンドの完全自動機械学習パイプラインを生成するために,KG統合トランスフォーマーアーキテクチャを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-12-08T00:49:57Z) - Regressor-free Molecule Generation to Support Drug Response Prediction [83.25894107956735]
目標IC50スコアに基づく条件生成により、より効率的なサンプリングスペースを得ることができる。
回帰自由誘導は、拡散モデルのスコア推定と、数値ラベルに基づく回帰制御モデルの勾配を結合する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-23T13:22:17Z) - drGAT: Attention-Guided Gene Assessment of Drug Response Utilizing a Drug-Cell-Gene Heterogeneous Network [9.637695046701493]
drGATは、薬物に対する感受性を予測するグラフ深層学習モデルである。
drGATは既存のモデルよりも優れた性能を示し、精度は78%、F1スコアは76%、DNA損傷物質は269である。
本手法は薬剤感受性を正確に予測するために有用であり,がん患者の治療に関するバイオマーカーの同定に有用である。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-14T22:16:52Z) - MedDiffusion: Boosting Health Risk Prediction via Diffusion-based Data
Augmentation [58.93221876843639]
本稿では,MedDiffusion という,エンドツーエンドの拡散に基づくリスク予測モデルを提案する。
トレーニング中に合成患者データを作成し、サンプルスペースを拡大することで、リスク予測性能を向上させる。
ステップワイズ・アテンション・メカニズムを用いて患者の来訪者間の隠れた関係を識別し、高品質なデータを生成する上で最も重要な情報をモデルが自動的に保持することを可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-04T01:36:30Z) - Drug Interaction Vectors Neural Network: DrIVeNN [0.7624669864625037]
ポリファーマシー(英: Poly Pharmacy)とは、複数の薬物を同時に併用して単一の疾患を治療することである。
ポリファーマシーに関連する多くの重篤なADEは、薬物の使用後にのみ知られるようになる。
臨床試験において、あらゆる可能な薬物の組み合わせをテストすることは不可能である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-26T14:24:41Z) - ECGAN: Self-supervised generative adversarial network for
electrocardiography [11.460692362624533]
高品質な合成データは、バイオメディカルタスクのための効果的な予測モデルの開発を支援することができる。
これらの制限は、例えば不整脈に関する心電図データセットへのオープンアクセスに悪影響を及ぼす。
本研究は, 人工心電図時系列生成における自己監督的アプローチを導入する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-23T15:48:02Z) - SSM-DTA: Breaking the Barriers of Data Scarcity in Drug-Target Affinity
Prediction [127.43571146741984]
薬物標的親和性(DTA)は、早期の薬物発見において極めて重要である。
湿式実験は依然として最も信頼性の高い方法であるが、時間と資源が集中している。
既存の手法は主に、データ不足の問題に適切に対処することなく、利用可能なDTAデータに基づく技術開発に重点を置いている。
SSM-DTAフレームワークについて述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-20T14:53:25Z) - Multi-View Substructure Learning for Drug-Drug Interaction Prediction [69.34322811160912]
DDI予測のための新しいマルチビュードラッグサブ構造ネットワーク(MSN-DDI)を提案する。
MSN-DDIは、単一の薬物(イントラビュー)と薬物ペア(インタービュー)の両方の表現から化学的サブ構造を同時に学習し、そのサブ構造を利用して、薬物表現を反復的に更新する。
総合的な評価では、MSN-DDIは、トランスダクティブ・セッティングの下で比較的改善された19.32%と99%以上の精度を達成することで、既存の薬物に対するDDI予測をほぼ解決したことを示している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-28T05:44:29Z) - Synthetic ECG Signal Generation Using Generative Neural Networks [7.122393663641668]
本研究は,GAN(Generative Adversarial Network)ファミリーから5つの異なるモデルの合成ECG生成能力について検討した。
以上の結果から, 全ての実験モデルにおいて, 形態学的特徴に高い類似性を有する許容心拍の大量生成に成功できることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-05T20:28:55Z) - Generalizing electrocardiogram delineation: training convolutional
neural networks with synthetic data augmentation [63.51064808536065]
ECGのデライン化のための既存のデータベースは小さく、サイズやそれらが表す病態の配列に不足している。
まず、原データベースから抽出した基本セグメントのプールを与えられたECGトレースを確率的に合成し、その整合性のある合成トレースに配置するための一連のルールを考案した。
第二に、2つの新しいセグメンテーションに基づく損失関数が開発され、これは、正確な数の独立構造の予測を強制し、サンプル数の削減に焦点をあてて、より密接なセグメンテーション境界を創出することを目的としている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-25T10:11:41Z) - ECG-DelNet: Delineation of Ambulatory Electrocardiograms with Mixed
Quality Labeling Using Neural Networks [69.25956542388653]
ディープラーニング(DL)アルゴリズムは、学術的、産業的にも重くなっている。
セグメンテーションフレームワークにECGの検出とデライン化を組み込むことにより、低解釈タスクにDLをうまく適用できることを実証する。
このモデルは、PhyloNetのQTデータベースを使用して、105個の増幅ECG記録から訓練された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-11T16:29:12Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。