Исследование: факторы риска осложнений COVID-19 зависят от состояния пациента
Группа специалистов Национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора (LLNL) разработала комплексную динамическую модель развития заболевания COVID-19 у госпитализированных пациентов, обнаружив, что факторы риска осложнений этого заболевания зависят от состояния пациента.
Используя алгоритм машинного обучения на базе данных электронных медицинских карт (ЭМК) более чем 1300 госпитализированных пациентов с COVID-19 в ProMedica - крупнейшей системе здравоохранения в северо-западном Огайо и юго-восточном Мичигане - команда классифицировала пациентов на "умеренные" и "тяжелые" состояния и проследила траекторию развития болезни, когда пациенты переходили через различные состояния риска во время госпитализации.
Учет тяжести заболевания - в отличие от предыдущей научной литературы, в которой рассматривались только статические факторы риска - позволил команде определить, когда по мере прогрессирования заболевания определенные переменные, такие как возраст и раса, а также сопутствующие заболевания, включая диабет и гипертонию, приводили к более тяжелым исходам.
Модель позволила команде, в которую входили соавторы из Университета Толедо, впервые продемонстрировать, что связь между некоторыми факторами и более неблагоприятными исходами COVID-19 может зависеть от "текущего" состояния пациента. Наиболее значимым оказалось то, что, хотя у пациентов мужского пола вероятность серьезных осложнений или смерти от COVID-19 была выше, чем у пациентов женского пола, при "тяжелом" состоянии женщины чаще, чем мужчины, умирали от заболевания. Результаты исследования были опубликованы 7 февраля в журнале Американской ассоциации медицинской информатики.
"В обществе хорошо известно, что риск смерти от COVID у мужчин выше, чем у женщин, и это действительно так, но при разбивке траектории пациента на состояния болезни возникают некоторые контринтуитивные поведения", - сказал главный исследователь LLNL Приядип Рэй. "Из состояния болезни средней тяжести мужчины чаще переходят в более тяжелое состояние. Однако, если вы находитесь в тяжелом состоянии болезни, то, как ни странно, женщины чаще умирают, чем мужчины. Такой взгляд на состояние болезни не был показан ранее и указывает на то, что то, где вы находитесь во время болезни, также определяет ваши факторы риска".
Моделируя всю траекторию движения госпитализированных пациентов с COVID-19, команда показала "статистически значимые различия" в относительном риске прогрессирования заболевания, что, по их мнению, следует учитывать при проведении оценки риска среди пациентов в больницах.
"Подавляющее большинство исследований факторов риска COVID-19 игнорируют в своем анализе временное развитие болезни", - сказал соавтор исследования Брейден Сопер из LLNL. "Наше исследование предоставляет уникальный подход, основанный на моделировании, для понимания того, как демографические характеристики пациента и сопутствующие заболевания могут представлять различные профили риска в зависимости от основного состояния заболевания. Такая информация потенциально является более действенной на протяжении всего курса лечения, что, возможно, приведет к улучшению результатов лечения пациентов".
Сопер добавил, что оценка риска в зависимости от состояния заболевания также может применяться ко многим другим острым и хроническим заболеваниям, помимо COVID-19, которые до сих пор в основном оценивались только с помощью статических данных и методов моделирования.
Модели показали, что, хотя принадлежность к мужскому полу, чернокожесть или наличие сопутствующих заболеваний связаны с повышенным риском перехода от умеренного к тяжелому состоянию болезни, эти же факторы приводили к снижению риска перехода от тяжелого состояния к смерти. Исследователи объяснили контринтуитивные результаты существующей распространенностью статических моделей для стратификации риска.
"Модель с фиксированным временем (статическая) подвержена смещению в сторону бессмертного времени, поскольку периоды наблюдения могут быть неправильно отнесены к определенному состоянию болезни", - сказал Рэй. "HMM менее подвержена таким ошибкам, поскольку она может определять состояние болезни на протяжении всей траектории пациента".
Среди других результатов: индекс массы тела (ИМТ) сам по себе не был связан с повышенным риском прогрессирования заболевания, в то время как пожилой возраст был связан с повышенным риском прогрессирования от умеренного к тяжелому и от тяжелого к смертельному состоянию, сообщили исследователи.
Полученные результаты могут быть полезны в тех случаях, когда определенные лабораторные исследования недоступны или непомерно дороги - что особенно важно во время пандемии COVID-19, когда многим пациентам и врачам необходимо быстро принимать решения, говорят исследователи.
