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Benchmarks in medicine: the promise and pitfalls of evaluating AI tools with mismatched yardsticks

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Benchmarks in medicine: the promise and pitfalls of evaluating AI tools with mismatched yardsticks

मई 2024 में, ओपनई ने जारी किया हेल्थबेंचबड़े भाषा मॉडल (एलएलएम) जैसे कि चैटगिप्ट की नैदानिक ​​क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए एक नया बेंचमार्किंग प्रणाली। सतह पर, यह अभी तक एक और तकनीकी अद्यतन की तरह लग सकता है। लेकिन चिकित्सा दुनिया के लिए, इसने एक महत्वपूर्ण क्षण को चिह्नित किया – एक शांत पावती यह है कि चिकित्सा एआई का मूल्यांकन करने के हमारे वर्तमान तरीके मौलिक रूप से गलत हैं।

हाल के दिनों में सुर्खियों में है कि एआई “आउटपरफॉर्म डॉक्टरों” या “एसीईएस मेडिकल परीक्षा”। इन मॉडलों के माध्यम से जो छाप आ रही है वह है चालाक, तेज और शायद भी सुरक्षित। लेकिन यह प्रचार एक गहरी सच्चाई है। इसे स्पष्ट रूप से रखने के लिए, इन दावों पर पहुंचने के लिए उपयोग किए जाने वाले बेंचमार्क कक्षा की शिक्षाओं से मानव स्मृति प्रतिधारण के मूल्यांकन के लिए निर्मित परीक्षाओं पर आधारित हैं। वे तथ्य को याद करते हैं, नैदानिक ​​निर्णय नहीं।

एक कैलकुलेटर समस्या

एक कैलकुलेटर सेकंड के भीतर दो छह अंकों की संख्या को गुणा कर सकता है। प्रभावशाली, कोई शक नहीं। लेकिन क्या इसका मतलब है कि कैलकुलेटर से बेहतर हैं, और गणित के विशेषज्ञों से अधिक गणित को समझते हैं? या एक साधारण व्यक्ति से भी बेहतर है जो एक कलम और कागज के साथ गणना करने के लिए कुछ मिनट लेता है?

भाषा मॉडल मनाए जाते हैं क्योंकि वे MCQs के लिए पाठ्यपुस्तक-शैली के उत्तरों को मंथन कर सकते हैं और चिकित्सा तथ्यों और चिकित्सा प्रोफेसरों की तुलना में तेजी से सवालों के लिए रिक्त स्थान भर सकते हैं। लेकिन दवा का अभ्यास एक प्रश्नोत्तरी नहीं है। असली डॉक्टर अनिश्चितता के तहत अस्पष्टता, भावना और निर्णय लेने से निपटते हैं। वे सुनते हैं, निरीक्षण करते हैं और अनुकूलन करते हैं।

विडंबना यह है कि जब एआई ने डॉक्टरों को सवालों के जवाब देने में हरा दिया, तब भी यह उन सवालों के आधार को बनाने वाले बहुत ही केस विगनेट्स उत्पन्न करने के लिए संघर्ष करता है। नैदानिक ​​अभ्यास में वास्तविक रोगियों से एक अच्छा नैदानिक ​​परिदृश्य लिखने के लिए मानव पीड़ा को समझने, अप्रासंगिक विवरणों को फ़िल्टर करने और संदर्भ के साथ नैदानिक ​​दुविधा को तैयार करने की आवश्यकता होती है। अब तक, यह एक गहरी मानवीय क्षमता बनी हुई है।

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क्या मौजूदा बेंचमार्क याद आती है

अधिकांश व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले बेंचमार्क- MedQA, PubMedqa, MultimedQA- एक “सही” उत्तर के साथ संरचित प्रश्नों का चित्र करें या रिक्त प्रश्नों में भरें। वे तथ्यात्मक सटीकता का मूल्यांकन करते हैं लेकिन मानव बारीकियों को नजरअंदाज करते हैं। एक मरीज यह नहीं कहता है, “मैं एक दोषपूर्ण कुर्सी का उपयोग कर रहा हूं और लंबे समय से गलत मुद्रा में बैठा हूं और जब से मैंने इसे खरीदा है, तब से एक गैर-विशिष्ट पीठ दर्द है। इसलिए कृपया सबसे अच्छा निदान चुनें और उचित उपचार दें।” वे सिर्फ कहते हैं, “डॉक्टर, मैं थक गया हूं। मुझे खुद की तरह महसूस नहीं होता।” यह वह जगह है जहाँ असली काम शुरू होता है।

नैदानिक ​​वातावरण गन्दा हैं। डॉक्टर ओवरलैपिंग बीमारियों, अस्पष्ट लक्षणों, अपूर्ण नोटों और उन रोगियों से निपटते हैं जो पूरी कहानी बताने के लिए असमर्थ या अनिच्छुक हो सकते हैं। संचार अंतराल, भावनात्मक संकट, और यहां तक ​​कि सामाजिक-सांस्कृतिक कारक भी प्रभावित करते हैं कि देखभाल कैसे सामने आती है। और फिर भी, हमारे मूल्यांकन मैट्रिक्स सटीक, स्पष्टता और शुद्धता की तलाश करते रहते हैं – जो कि वास्तविक दुनिया शायद ही कभी प्रदान करती है।

बेंचमार्किंग बनाम वास्तविकता

यह तय करना आसान हो सकता है कि दुनिया में सबसे अच्छा बल्लेबाज कौन है, केवल गिनती रन से। इसी तरह, गेंदबाजों को विकेटों की संख्या से रैंक किया जा सकता है। लेकिन इस सवाल का जवाब देते हुए “सबसे अच्छा फील्डर कौन है?” शायद उतना सरल नहीं हो सकता। फील्डिंग को मापना बहुत व्यक्तिपरक है और सरल संख्या को विकसित करता है। रन आउट की संख्या में सहायता की गई या कैच केवल कहानी का हिस्सा बताता है। फील्डर्स की उपस्थिति (जैसे जोंटी रोड्स या आर। जडेजा) की उपस्थिति के माध्यम से रन या मात्र डराने को कम करने के लिए सीमा रेखा पर किए गए प्रयास कवर या बिंदुओं पर रन को रोकने के लिए आसानी से मापा नहीं जा सकता है।

हेल्थकेयर फील्डिंग की तरह है: यह गुणात्मक है, अक्सर अदृश्य, गहराई से प्रासंगिक और निर्धारित करने के लिए कठिन है। कोई भी बेंचमार्क जो अन्यथा दिखावा करता है, उससे अधिक गुमराह करेगा।

वह कोई नयी समस्या नहीं है। 1946 में, सिविल सेवक सर जोसेफ भूरे, जब सुधार के लिए सुधार के लिए परामर्श किया गया तो सिविल सेवक सर जोसेफ भोर ने कहा, “अगर नुकसान का मूल्यांकन करना संभव होता, जो कि यह देश सालाना मूल्यवान मानव सामग्री की परिहार्य अपशिष्ट के माध्यम से ग्रस्त होता है और कुपोषण और रोकथाम योग्य रुग्णता के माध्यम से मानव दक्षता के कम होने के बारे में, हम महसूस करते हैं कि पूरी तरह से शुरू नहीं होगा। यह उद्धरण एक लंबे समय से दुविधा को दर्शाता है – यह कैसे मापने के लिए कि वास्तव में स्वास्थ्य प्रणालियों में क्या मायने रखता है। 80 वर्षों के बाद भी, हमें सही मूल्यांकन मैट्रिक्स नहीं मिला है।

क्या HealthBench करता है

हेल्थबेंच कम से कम इस डिस्कनेक्ट को स्वीकार करता है। चिकित्सकों के सहयोग से Openai द्वारा विकसित, यह पारंपरिक बहुविकल्पीय प्रारूपों से दूर चला जाता है। यह 48,562 अद्वितीय रूब्रिक मानदंडों का उपयोग करके स्पष्ट रूप से प्रतिक्रियाएं स्कोर करने वाला पहला बेंचमार्क भी हैमाइनस 10 से लेकर प्लस 10 तक, नैदानिक ​​निर्णय लेने के वास्तविक दुनिया के दांव के कुछ पहलुओं को दर्शाते हुए। एक खतरनाक रूप से गलत जवाब को हल्के से उपयोगी की तुलना में अधिक कठोरता से दंडित किया जाना चाहिए। यह, अंत में, मेडिसिन के नैतिक परिदृश्य को प्रतिबिंबित करता है।

फिर भी, हेल्थबेंच की सीमाएँ हैं। यह केवल 5,000 “सिम्युलेटेड” नैदानिक ​​मामलों में प्रदर्शन का मूल्यांकन करता है, जिनमें से केवल 1,000 को “मुश्किल” के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह नैदानिक ​​जटिलता का एक छोटा सा टुकड़ा है। हालांकि सराहनीय रूप से वैश्विक, इसके डॉक्टर-रेटर पूल में 52 भाषाओं में 60 देशों के सिर्फ 262 चिकित्सक शामिल हैं, जिसमें अलग-अलग पेशेवर अनुभव और सांस्कृतिक पृष्ठभूमि (भारत के तीन चिकित्सकों ने भाग लिया था, और 11 भारतीय भाषाओं से सिमुलेशन उत्पन्न हुए थे)। 1,000 मामलों के एक चुनौतीपूर्ण सबसेट, हेल्थबेंच हार्ड ने खुलासा किया कि कई मौजूदा मॉडलों ने शून्य स्कोर किया- जटिल नैदानिक ​​तर्क को संभालने में असमर्थता की हाइलाइट किया। इसके अलावा, ये मामले अभी भी सिमुलेशन हैं। इस प्रकार, बेंचमार्क एक सुधार है, एक क्रांति नहीं।

यह भी पढ़ें: हेल्थकेयर में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस: आगे क्या है

वास्तविक दुनिया में भविष्य कहनेवाला एआई का पतन

यह केवल LLMS के बारे में नहीं है। भविष्य कहनेवाला मॉडल ने समान विफलताओं का सामना किया है। सेप्सिस के शुरुआती संकेतों को ध्वजांकित करने के लिए एपिक द्वारा विकसित सेप्सिस प्रेडिक्शन टूल ने कुछ साल पहले प्रारंभिक वादा दिखाया था। हालांकि, एक बार तैनात होने के बाद, यह परिणामों में सार्थक रूप से सुधार नहीं कर सका। एक अन्य कंपनी जिसने दावा किया था कि लिवर प्रत्यारोपण प्राप्तकर्ताओं के लिए एक डिटेक्शन एल्गोरिथ्म विकसित किया गया है, इसके मॉडल ने ब्रिटेन में युवा रोगियों के खिलाफ पूर्वाग्रह दिखाने के बाद चुपचाप मुड़ा हुआ था। यह बेंचमार्क डेटासेट पर शानदार प्रदर्शन के बावजूद वास्तविक दुनिया में विफल रहा। क्यों? क्योंकि दुर्लभ/महत्वपूर्ण घटनाओं की भविष्यवाणी करने के लिए संदर्भ-जागरूक निर्णय लेने की आवश्यकता होती है। एक प्रतीत होता है कि अज्ञात निर्धारक गलत भविष्यवाणियों और अनावश्यक आईसीयू प्रवेशों को जन्म दे सकता है। त्रुटि की लागत अधिक है – और मनुष्य अक्सर इसे सहन करते हैं।

एक अच्छा बेंचमार्क क्या बनाता है?

एक मजबूत मेडिकल बेंचमार्क को चार मानदंडों को पूरा करना चाहिए:

वास्तविकता का प्रतिनिधित्व करें: अपूर्ण रिकॉर्ड, विरोधाभासी लक्षण और शोर वातावरण शामिल करें।

परीक्षण संचार: मापें कि एक मॉडल अपने तर्क को कितनी अच्छी तरह बताता है, न कि केवल यह जवाब देता है।

संभालें एज केस: दुर्लभ, नैतिक रूप से जटिल, या भावनात्मक रूप से चार्ज किए गए परिदृश्यों पर प्रदर्शन का मूल्यांकन करें।

निश्चितता पर सुरक्षा को पुरस्कृत करें: विनम्र अनिश्चितता से अधिक अति आत्मविश्वास गलत जवाब।

वर्तमान में, अधिकांश बेंचमार्क इन मानदंडों को याद करते हैं। और इन तत्वों के बिना, हम तकनीकी रूप से स्मार्ट लेकिन नैदानिक ​​रूप से भोले मॉडल पर भरोसा करने का जोखिम उठाते हैं।

मॉडल टीमिंग

एक तरीका आगे रेड टीमिंग है-साइबर सुरक्षा से उधार ली गई एक विधि, जहां सिस्टम को अस्पष्ट, किनारे-केस या नैतिक रूप से जटिल परिदृश्यों के खिलाफ परीक्षण किया जाता है। उदाहरण के लिए: मानसिक संकट में एक रोगी जिसके लक्षण दैहिक हो सकते हैं; यात्रा के इतिहास का खुलासा करने के लिए एक अनिर्दिष्ट अवैध आप्रवासी भयभीत; अस्पष्ट न्यूरोलॉजिकल लक्षणों के साथ एक बच्चा और एक सीटी स्कैन के लिए एक चिंतित माता -पिता; रक्त आधान के लिए धार्मिक आपत्तियों के साथ एक गर्भवती महिला; एक टर्मिनल कैंसर रोगी अनिश्चित है कि आक्रामक उपचार या उपशामक देखभाल को आगे बढ़ाने के लिए; व्यक्तिगत लाभ के लिए एक मरीज।

इन किनारे के मामलों में, मॉडल को ज्ञान से परे जाना चाहिए। उन्हें निर्णय प्रदर्शित करना चाहिए – या, बहुत कम से कम, पता है कि वे कब नहीं जानते हैं। रेड टीमिंग बेंचमार्क की जगह नहीं लेती है। लेकिन यह एक गहरी परत जोड़ता है, अति आत्मविश्वास, असुरक्षित तर्क, या सांस्कृतिक संवेदनशीलता की कमी को उजागर करता है। ये खामियां वास्तविक दुनिया की दवा में सही उत्तर बॉक्स को टिक करने से अधिक मायने रखती हैं। रेड टीमिंग मॉडल को यह बताने के लिए कि वे क्या जानते हैं और वे कैसे सोचते हैं। यह इन पहलुओं को उजागर करता है, जो बेंचमार्क स्कोर में छिपा हो सकता है।

यह क्यों मायने रखता है

मुख्य तनाव यह है: दवा केवल उत्तर प्राप्त करने के बारे में नहीं है। यह लोगों को सही होने के बारे में है। डॉक्टरों को संदेह से निपटने, अपवादों को संभालने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है, और किताबों में नहीं सिखाए गए सांस्कृतिक पैटर्न को पहचानते हैं (डॉक्टरों को भी बहुत याद आती है)। एआई, इसके विपरीत, केवल उतना ही अच्छा है जितना कि उसने जो डेटा देखा है और जिस प्रश्न पर यह प्रशिक्षित किया गया है। हेल्थबेंच, अपनी सभी खामियों के लिए, एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण पाठ्यक्रम सुधार है। यह पहचानता है कि मूल्यांकन को बदलने की आवश्यकता है। यह एक बेहतर स्कोरिंग रूब्रिक का परिचय देता है। यह कठिन सवाल पूछता है। यह बेहतर बनाता है। लेकिन हमें सतर्क रहना चाहिए। हेल्थकेयर छवि मान्यता या भाषा अनुवाद की तरह नहीं है। एक एकल गलत मॉडल आउटपुट का मतलब एक खोया हुआ जीवन और एक लहर प्रभाव हो सकता है – misdiagnoses, मुकदमे, डेटा उल्लंघनों और यहां तक ​​कि स्वास्थ्य संकट भी। डेटा विषाक्तता और मॉडल मतिभ्रम के युग में, दांव अस्तित्वगत हैं।

आगे की सड़क

हमें यह पूछना बंद कर देना चाहिए कि क्या एआई डॉक्टरों से बेहतर है। यह सही सवाल नहीं है। इसके बजाय, हमें पूछना चाहिए: एआई सुरक्षित, उपयोगी और नैतिक रूप से तैनात करने के लिए कहां है – और यह कहां नहीं है? बेंचमार्क, अगर सोच -समझकर पुन: डिज़ाइन किया जाता है, तो इसका जवाब देने में मदद कर सकता है। हेल्थकेयर में एआई जीतने के लिए एक प्रतियोगिता नहीं है। साझा करना एक जिम्मेदारी है। हमें एक लीडरबोर्ड स्पोर्ट के रूप में मॉडल प्रदर्शन का इलाज करना बंद कर देना चाहिए और इसे सेफ्टी चेकलिस्ट के रूप में सोचना शुरू करना चाहिए। तब तक, AI सहायता कर सकता है। यह सारांशित कर सकता है। यह याद दिला सकता है। हालांकि, यह नैदानिक ​​निर्णय के नैतिक और भावनात्मक वजन को प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है। यह निश्चित रूप से एक मरने वाले रोगी के पास नहीं बैठ सकता है और पता है कि कब बोलना है और कब चुप रहना है।

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

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Small study hints that revving up immune cells might help fight HIV

यूएस एनआईएच द्वारा प्रदान की गई यह रंगीन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि एचआईवी (पीला) के हमले के तहत एक मानव टी सेल (नीला) दिखाती है। | फोटो साभार: एपी

वैज्ञानिक इस उम्मीद में एक शक्तिशाली कैंसर थेरेपी में बदलाव कर रहे हैं कि यह मरीजों की अपनी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सुपरचार्ज करके एचआईवी से लड़ सकती है।

12 मई को, शोधकर्ताओं ने कहा कि उन पुनर्जीवित कोशिकाओं की एक खुराक ने दो लोगों में एचआईवी को दृढ़ता से दबा दिया – एक को लगभग एक वर्ष के लिए और दूसरे को लगभग दो वर्षों तक – उनकी सामान्य दवाओं की आवश्यकता के बिना।

यह साबित करने के लिए बड़े और लंबे अध्ययन की आवश्यकता है कि जिसे सीएआर-टी सेल थेरेपी कहा जाता है वह वास्तव में एचआईवी के लिए लंबे समय तक चलने वाली मदद प्रदान कर सकती है, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन फ्रांसिस्को के डॉ. स्टीवन डीक्स, जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया, ने आगाह किया।

उन्होंने कहा, “हमें यह तथ्य पता चला है कि दो लोगों की ऐसी निरंतर प्रतिक्रिया वास्तव में उत्तेजक रही है।” “एक पूर्ण, सुरक्षित और स्केलेबल इलाज की वास्तविक आवश्यकता है… और यह उन रणनीतियों में से एक है जिसका हम अनुसरण कर रहे हैं।” यह डेटा बोस्टन में अमेरिकन सोसाइटी ऑफ जीन एंड सेल थेरेपी की एक बैठक में प्रस्तुत किया जा रहा है।

दुनिया भर में लगभग 40 मिलियन लोग एचआईवी से पीड़ित हैं। आज की दवाओं ने एड्स फैलाने वाले वायरस को तेजी से मारने वाले से एक प्रबंधनीय दीर्घकालिक बीमारी में बदल दिया है, अक्सर वायरस को अज्ञात स्तर पर बनाए रखा जाता है, लेकिन केवल तभी जब लोग दवाएं खरीद सकें और उनका उपयोग कर सकें। वायरस शरीर के भंडारों में छिप जाता है और अगर लोग इलाज बंद कर देते हैं तो तेजी से दोबारा फैलता है।

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से एक मायावी इलाज की खोज की है, जिसमें एक दुर्लभ जीन उत्परिवर्तन जैसे सुरागों का पता लगाया गया है जो कुछ लोगों को प्राकृतिक रूप से एचआईवी के प्रति प्रतिरोधी बनाता है या कैसे मुट्ठी भर एचआईवी रोगियों को, जिन्हें कुछ कैंसर भी थे, स्टेम सेल प्रत्यारोपण प्राप्त करने के बाद ठीक हो गए या दीर्घकालिक छूट में घोषित कर दिए गए, जो ज्यादातर लोगों के लिए बहुत जोखिम भरा है।

सीएआर-टी थेरेपी में किसी व्यक्ति के रक्त से टी कोशिकाओं नामक प्रतिरक्षा सैनिकों को लेना, आनुवंशिक रूप से उन्हें “जीवित दवाओं” में इंजीनियरिंग करना और उन्हें रोगी में वापस डालना शामिल है। कुछ प्रकार के कैंसर को ठीक करने के लिए इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और अन्य बीमारियों के लिए भी इनका अध्ययन किया जा रहा है।

एचआईवी के लिए, गैर-लाभकारी दवा डेवलपर केयरिंग क्रॉस के वैज्ञानिकों ने दोहरी विशेषताओं वाली सीएआर-टी कोशिकाएं बनाईं। उन्हें एचआईवी-संक्रमित कोशिकाओं को बेहतर ढंग से ढूंढने और मारने के लिए प्रोग्राम किया गया है – और जिस वायरस से उन्हें लड़ना है, उसके संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करने के लिए उन्हें इंजीनियर किया गया है।

कैरिंग क्रॉस के कार्यकारी निदेशक बोरो ड्रॉपुलिक ने कहा, उस अतिरिक्त कवच के साथ, उन्हें एचआईवी को नियंत्रित रखने के लिए पर्याप्त प्रजनन करने में सक्षम होना चाहिए।

डीक्स के प्रारंभिक चरण के प्रयोग ने उन लोगों में विभिन्न खुराक रणनीतियों का परीक्षण किया, जिन्होंने अपनी सीएआर-टी कोशिकाएं प्राप्त करने के दिन ही अपनी एचआईवी दवा बंद कर दी थी। कोई गंभीर दुष्प्रभाव नहीं थे. पहले तीन प्राप्तकर्ताओं ने कोई प्रतिक्रिया नहीं दिखाई और अपनी सामान्य दवाएँ फिर से शुरू कर दीं।

छह अन्य लोगों को नई टी कोशिकाओं के लिए जगह बनाने के लिए थोड़ी मात्रा में कीमोथेरेपी दी गई। उन दो मजबूत उत्तरदाताओं ने अपने एचआईवी को अनिर्धारित स्तर तक गिरते देखा, कभी-कभार ही इसमें वृद्धि हुई जब सीएआर-टी कोशिकाएं संभवतः फिर से काम करने लगीं। तीसरे रोगी को अस्थायी प्रतिक्रिया मिली और उसने नियमित एचआईवी उपचार फिर से शुरू कर दिया।

डीक्स ने कहा, उन तीनों मरीजों ने संक्रमित होने के तुरंत बाद अपना मूल एचआईवी उपचार शुरू कर दिया था। यह समझ में आता है क्योंकि जिन लोगों का जल्दी इलाज किया जाता है उनके शरीर में एचआईवी कम छिपा होता है और प्रतिरक्षा प्रणाली स्वस्थ होती है।

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

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IMD unveils weather model to provide ‘block level’ forecast of monsoon journey

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। फ़ाइल | फोटो साभार: द हिंदू

इस साल मानसून से पहले, भारत मौसम विज्ञान विभाग (आईएमडी) ने मंगलवार को एक नई पूर्वानुमान प्रणाली का अनावरण किया, जो पहली बार, 15 राज्यों में मानसून के आगमन के ‘ब्लॉक’ स्तर के पूर्वानुमान उत्पन्न करेगी और इसमें भारत के लगभग 7,200 ब्लॉकों में से लगभग आधे शामिल होंगे।

ऐतिहासिक रूप से ऐसे अनुमान अधिक से अधिक राज्यों या जिलों के स्तर पर उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि मानसून मुंबई में 10 जून और दिल्ली में 29 जून के आसपास आता है। हालाँकि, मानसून की अंतर्निहित भिन्नता ऐसी है कि एक ही जिले के भीतर भी, जिले की सीमाओं पर आधिकारिक तौर पर ‘आगमन’ करने के बावजूद, उनके कई ब्लॉक और गाँव वर्षा रहित होंगे।

इस कमी को दूर करने के लिए हाइपर स्थानीय पूर्वानुमान प्रदान करना आईएमडी का लंबे समय से लक्ष्य रहा है ताकि किसानों को उनकी बुआई का सही समय पता चल सके।

नई प्रणाली के मूल में दो पूर्वानुमान मॉडल हैं जिनकी भविष्यवाणियां सटीकता को तेज करने के लिए “मिश्रित” हैं। विज्ञान मंत्री जितेंद्र सिंह ने एक प्रेस ब्रीफिंग में कहा कि केरल में मानसून की शुरुआत की तारीख से, यह एआई-आधारित विश्लेषण, आईएमडी के लगभग एक सदी के विस्तृत मौसम संबंधी डेटा और वैश्विक मौसम मॉडल का उपयोग करके मानसून की यात्रा कार्यक्रम को अभूतपूर्व विवरण दे सकता है।

4 सप्ताह के लिए पूर्वानुमान

यह विशेष रूप से कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय के अनुरोध पर विकसित की गई एक प्रणाली थी, जिसकी मौजूदा सलाहकार प्रणाली मोटे तौर पर साप्ताहिक प्रारूप में पूर्वानुमान देने के लिए बनाई गई है। पृथ्वी विज्ञान मंत्रालय के अनुसंधान संस्थान, भारतीय उष्णकटिबंधीय मौसम विज्ञान संस्थान द्वारा विकसित सम्मिश्रण ढांचा, सीधे मंत्रालय की पाइपलाइन में फीड करने और अगले चार हफ्तों के लिए संभावित पूर्वानुमान जारी करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

वर्तमान में, इस प्रणाली का उपयोग 15 राज्यों और एक केंद्र शासित प्रदेश के 3,196 ब्लॉकों को पूर्वानुमान प्रदान करने के लिए किया जा सकता है। एक प्रेस बयान के अनुसार, दो ट्रायल रन पहले ही सफलतापूर्वक पूरे किए जा चुके हैं। एमओईएस के सचिव एम. रविचंद्रन ने एक प्रेस वार्ता में कहा, “ये राज्य मानसून कोर जोन का हिस्सा हैं, जो बड़े पैमाने पर वर्षा आधारित क्षेत्र हैं और दक्षिण-पश्चिम मानसून की गतिशीलता के प्रति सबसे संवेदनशील हैं।” “बेशक, आगे बढ़ते हुए हमारा लक्ष्य इसे पूरे भारत में विस्तारित करना है लेकिन इसके लिए अधिक अवलोकन संबंधी डेटा की आवश्यकता है।”

श्री रविचंद्रन ने बताया द हिंदू यह देखते हुए कि इस प्रणाली को इस वर्ष एक कठिन परीक्षा का सामना करना पड़ेगा, आईएमडी के साथ-साथ वैश्विक मॉडल जुलाई के महीने से विकासशील अल नीनो – जो अक्सर भारत में कमजोर मानसूनी बारिश का कारण बनता है – के आलोक में “सामान्य से कम” वर्षा की उम्मीद कर रहे थे।

मंगलवार को, आईएमडी ने विशेष रूप से उत्तर प्रदेश के लिए 1-किमी रिज़ॉल्यूशन (ग्रैन्युलरिटी का संकेत) के साथ एक मानसून पूर्वानुमान मॉडल भी लॉन्च किया, जो 10 दिनों के लिए वैध है। श्री सिंह ने कहा, ऐसा राज्य में स्वचालित मौसम स्टेशनों के बहुत व्यापक कवरेज के कारण था, जिसने मिथुन नामक मौसम मॉडल (जो 12.5 किमी रिज़ॉल्यूशन पर काम करता है) को 1 किमी तक “डाउनस्केल” करने की अनुमति दी थी। श्री रविचंद्रन ने कहा, “हम अन्य राज्यों को अपने डेटा हमारे साथ साझा करने के लिए प्रोत्साहित कर रहे हैं, जिससे उनके पूर्वानुमान उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ तैयार किए जा सकेंगे।”

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

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Cancer immunotherapy may reshape brain’s barrier to metastasis

दवाएं जो कैंसर के खिलाफ शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाती हैं, वे इसकी सबसे कड़ी सुरक्षा वाली सीमाओं में से एक को भी बदल सकती हैं: रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी)।

टेक्नियन-इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और उनकी टीम में युवल शेक्ड द्वारा हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन कैंसर की खोजने पाया कि पीडी-1 अवरोधक, कैंसर इम्यूनोथेरेपी का एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला वर्ग, प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एक प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए प्रेरित कर सकता है जो बाधा को अधिक पारगम्य बनाता है। यह संभावित रूप से बदल सकता है कि कैंसर और उसके उपचार मस्तिष्क को कैसे प्रभावित करते हैं।

कई पारंपरिक कैंसर-विरोधी दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो कोशिकाओं की एक कसकर भरी हुई परत है जो रक्तप्रवाह से मस्तिष्क के ऊतकों में जाने वाली चीज़ों को नियंत्रित करती है, जिससे मस्तिष्क ट्यूमर के खिलाफ उनकी प्रभावशीलता सीमित हो जाती है। इसलिए लंबे समय से यह माना जाता था कि मस्तिष्क काफी हद तक प्रतिरक्षा प्रणाली से अछूता रहता है, लेकिन बढ़ते सबूत से पता चलता है कि यह सार्थक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकता है। इस संदर्भ में, इम्यूनोथेरेपी परिसंचारी प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय करके काम करती है जो बीबीबी को पार कर सकती हैं और मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित कर सकती हैं।

एक प्रकार की इम्यूनोथेरेपी जिसे इम्यून चेकपॉइंट इनहिबिटर (आईसीआई) कहा जाता है, संकेतों को अवरुद्ध करता है जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को ट्यूमर पर हमला करने से रोकता है, जिससे शरीर की प्राकृतिक सुरक्षा अधिक मजबूती से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। जबकि आईसीआई को मस्तिष्क के भीतर ट्यूमर के बोझ को कम करने के लिए दिखाया गया है, मस्तिष्क मेटास्टेस वाले रोगियों में प्रतिक्रियाएं अलग-अलग होती हैं और कारण अस्पष्ट रहते हैं।

शेक्ड लैब में पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता और अध्ययन के मुख्य लेखक अभिलाष देव ने कहा, “हमारा काम यह समझने पर केंद्रित है कि कैंसर का इलाज सिर्फ ट्यूमर पर नहीं, बल्कि शरीर पर कैसे प्रभाव डालता है। कुछ मामलों में, उपचार सामान्य मेजबान कोशिकाओं, जैसे कि प्रतिरक्षा कोशिकाओं में प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, जो अनजाने में पर्यावरण को कैंसर के विकास के लिए अधिक अनुकूल बनाते हैं।”

मस्तिष्क का वातावरण

यह समझने के लिए कि इम्यूनोथेरेपी मस्तिष्क के प्रतिरक्षा वातावरण को कैसे प्रभावित करती है, शोधकर्ताओं ने एंटी-पीडी-1 थेरेपी से इलाज किए गए स्तन ट्यूमर वाले चूहों के मस्तिष्क के ऊतकों की जांच की। उन्होंने रक्त वाहिका स्थिरता बनाए रखने वाली कोशिकाओं की हानि, कमजोर अवरोधक प्रोटीन और मस्तिष्क में उच्च प्रतिरक्षा कोशिका प्रवेश को देखा, जिससे पता चलता है कि बीबीबी लीक हो रहा था।

एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों में भी मस्तिष्क मेटास्टेस में वृद्धि देखी गई, संभवतः समझौता बाधा के कारण। विशेष रूप से, ये प्रभाव केवल एंटी-पीडी-1 के साथ देखे गए थे, अन्य आईसीआई के साथ नहीं, जो उपचार से प्रेरित एक अद्वितीय मेजबान प्रतिक्रिया को उजागर करता है।

डॉ. देव ने कहा, “हमारा डेटा दिखाता है कि एंटी-पीडी-1 थेरेपी मस्तिष्क में ट्यूमर-विरोधी प्रतिरक्षा को बढ़ावा दे सकती है, लेकिन प्रतिरोधी कैंसर में, यह मेजबान प्रतिरक्षा वातावरण को बदलकर मेटास्टेसिस भी बढ़ा सकती है।” “इससे यह समझाने में मदद मिल सकती है कि मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले मरीज़ इम्यूनोथेरेपी के प्रति विभिन्न प्रतिक्रियाएं क्यों दिखाते हैं।”

ठाणे में भक्तिवेदांत हॉस्पिटल एंड रिसर्च इंस्टीट्यूट के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट निर्मल राऊत के अनुसार, मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले रोगियों में आईसीआई के उपचार की प्रतिक्रियाएं व्यापक रूप से भिन्न होती हैं, जिसमें पूर्ण छूट से लेकर तेजी से रोग बढ़ने तक (उपचार शुरू होने के बाद लगभग 20% मामलों में देखा जाता है)।

उन्होंने कहा, “हम अक्सर असंगत प्रतिक्रियाएं देखते हैं, जहां मस्तिष्क के बाहर की बीमारी को नियंत्रित किया जाता है, लेकिन मस्तिष्क में नए घाव दिखाई देते हैं, या इसके विपरीत, यह सुझाव देता है कि मस्तिष्क-प्रतिरक्षा पारिस्थितिकी तंत्र शरीर के बाकी हिस्सों से अलग है।”

डॉ. राउत ने कहा कि जब ट्यूमर फेफड़े या यकृत जैसे अंगों में उपचार के प्रति प्रतिक्रिया करता है, तब भी बीबीबी एक अभयारण्य के रूप में कार्य कर सकता है जहां उप-चिकित्सीय दवा का स्तर कैंसर कोशिकाओं को जीवित रहने और विकसित होने की अनुमति देता है।

प्रमुख मध्यस्थ

जब अनुपचारित जानवरों को एंटी-पीडी-1 से उपचारित चूहों से प्लाज्मा इंजेक्ट किया गया, तो शोधकर्ताओं ने बीबीबी लीक देखा, जिससे पता चला कि उपचार-प्रेरित आईसीआई बाधा को बाधित कर रहे थे। उपचारित और अनुपचारित जानवरों के प्लाज्मा प्रोटीन प्रोफाइल की तुलना करते हुए, टीम ने बीबीबी व्यवधान से जुड़े कई प्रोटीनों की पहचान की। इनमें से DKK1 नामक प्रोटीन को हटाने से BBB का रिसाव कम हो गया।

महत्वपूर्ण बात यह है कि ये निष्कर्ष रोगी डेटा में परिलक्षित हुए। फेफड़ों के कैंसर से पीड़ित जिन रोगियों को एंटी-पीडी-1 थेरेपी मिली थी, उनके एमआरआई स्कैन में मस्तिष्क के भीतर कैंसर के प्रसार में वृद्धि देखी गई। प्लाज्मा DKK1 का उच्च स्तर मस्तिष्क मेटास्टेस की अधिक घटना और बीमारी के बिगड़ने से पहले की छोटी अवधि से भी जुड़ा था, खासकर उन रोगियों में जिन्होंने उपचार के लिए खराब प्रतिक्रिया दी थी।

“यह इस विचार के अनुरूप है कि ऊंचा DKK1 मेटास्टेसिस के लिए अधिक अनुमेय मस्तिष्क वातावरण की ओर इशारा कर सकता है,” डॉ. राऊत ने कहा

उन्होंने कहा कि इम्यूनोथेरेपी शुरू करने के बाद कुछ एमआरआई स्कैन पर देखा गया बढ़ा हुआ कंट्रास्ट हमेशा “छद्म प्रगति” या सूजन का संकेत नहीं दे सकता है, बल्कि सक्रिय प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कारण होने वाले वास्तविक बीबीबी रिसाव को प्रतिबिंबित कर सकता है।

दोधारी भूमिका

रेनाटस कैंसर सेंटर, पुणे के मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट चकोर वोरा ने बताया कि अधिकांश कीमोथेराप्यूटिक दवाएं बीबीबी को पार नहीं कर सकती हैं, जो मस्तिष्क मेटास्टेस के इलाज में एक बड़ी चुनौती है।

इसलिए एंटी-पीडी-1 थेरेपी के बाद बीबीबी को खोलने से मस्तिष्क तक उनकी डिलीवरी में सुधार हो सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सिस्प्लैटिन कीमोथेरेपी के बाद एंटी-पीडी-1 थेरेपी ने मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले चूहों में जीवित रहने में सुधार किया और साथ ही मस्तिष्क में दवा संचय में वृद्धि की, जो दोहरी भूमिका को उजागर करता है।

डॉ. राऊत ने कहा कि जिन मरीजों पर इलाज का असर नहीं होता है, उनमें एंटी-पीडी-1 थेरेपी का उपयोग करके बीबीबी खोलने से अनजाने में परिसंचारी कैंसर कोशिकाएं भी मस्तिष्क में प्रवेश कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से नए मेटास्टेस का खतरा बढ़ सकता है।

“हालांकि, प्रतिरोधी रोग वाले रोगियों के लिए, मस्तिष्क तक दवा वितरण में सुधार के लिए इसी भेद्यता का फायदा उठाया जा सकता है,” उन्होंने कहा।

मेडिकल ऑन्कोलॉजिस्ट और ऑस्ट्रेलिया में एडिलेड में परमाणु चिकित्सा के चिकित्सक राहुल सोलंकी ने कहा कि एक बार कैंसर मस्तिष्क में फैल गया है, बीबीबी पहले से ही बाधित हो सकता है, और ऐसे रोगियों को अक्सर नैदानिक ​​​​परीक्षणों से बाहर रखा जाता है। चूंकि चिकित्सा कर्मचारी मस्तिष्क में दवा के स्तर को माप नहीं सकते हैं, इसलिए DKK1 एक आशाजनक बायोमार्कर हो सकता है जो उपचार के दौरान मस्तिष्क मेटास्टेसिस विकसित होने के उच्च जोखिम वाले रोगियों की पहचान करने में मदद कर सकता है।

डॉ. सोलंकी ने कहा, “उन्नत कैंसर वाले लेकिन सक्रिय मस्तिष्क मेटास्टेस के बिना मरीज यह समझने के लिए बेहतर उम्मीदवार होंगे कि एंटी-पीडी -1 थेरेपी उपचार प्रतिक्रिया और मेटास्टेसिस के जोखिम को कैसे प्रभावित करती है।”

डॉ. वोरा ने जोर देकर कहा, “हम आम तौर पर मस्तिष्क मेटास्टेसिस वाले उच्च जोखिम वाले मरीजों में कीमोथेरेपी और इम्यूनोथेरेपी के संयोजन का उपयोग करते हैं, जो प्रतिरक्षा बायोमार्कर के लिए सकारात्मक परीक्षण करते हैं। हालांकि, इन निष्कर्षों को मानव रोगियों से जुड़े बड़े अध्ययनों में मान्य करने की आवश्यकता है।”

डॉ. राउत ने कहा, “अगर बड़े मानव परीक्षणों में इन निष्कर्षों की पुष्टि हो जाती है, तो वे हमारे उपचार के अनुक्रम को बदल सकते हैं।”

श्वेता योगी एक स्वतंत्र विज्ञान लेखिका हैं।

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