Rapid Etiological Classification of Meningitis by NMR Spectroscopy Based on Metabolite Profiles and Host Response
Notice bibliographique
Résumé
Bacterial meningitis is an acute disease with high mortality that is reduced by early treatment. Identification of the causative microorganism by culture is sensitive but slow. Large volumes of cerebrospinal fluid (CSF) are required to maximise sensitivity and establish a provisional diagnosis. We have utilised nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to rapidly characterise the biochemical profile of CSF from normal rats and animals with pneumococcal or cryptococcal meningitis. Use of a miniaturised capillary NMR system overcame limitations caused by small CSF volumes and low metabolite concentrations. The analysis of the complex NMR spectroscopic data by a supervised statistical classification strategy included major, minor and unidentified metabolites. Reproducible spectral profiles were generated within less than three minutes, and revealed differences in the relative amounts of glucose, lactate, citrate, amino acid residues, acetate and polyols in the three groups. Contributions from microbial metabolism and inflammatory cells were evident. The computerised statistical classification strategy is based on both major metabolites and minor, partially unidentified metabolites. This data analysis proved highly specific for diagnosis (100% specificity in the final validation set), provided those with visible blood contamination were excluded from analysis; 6-8% of samples were classified as indeterminate. This proof of principle study suggests that a rapid etiologic diagnosis of meningitis is possible without prior culture. The method can be fully automated and avoids delays due to processing and selective identification of specific pathogens that are inherent in DNA-based techniques.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».