במחקר שפורסם לאחרונה ב- EClinicalMedicineקבוצת חוקרים פיתחה ואימתה מודל חיזוי סיכון תמותה ספציפי באמצעות מודל גרפי הסתברותי כדי לשפר אסטרטגיות לניהול מחלות.
לִלמוֹד: פיתוח ותיקוף של מודל חיזוי סיכון תמותה למחלת ריאות חסימתית כרונית: מחקר חתך תוך שימוש במודל גרפי הסתברותי. קרדיט תמונה: Jo Panuwat D/Shutterstock.com
רֶקַע
COPD הוא גורם עולמי מרכזי לתמותה. מודלים חזויים כמו אינדקס מסת גוף, חסימה, קוצר נשימה, יכולת פעילות גופנית (BODE), גיל, קוצר נשימה, חסימה (ADO) וקוצר נשימה, חסימה, מצב עישון, תדירות החמרה (DOSE) עוזרים לזהות חולי COPD בסיכון גבוה, אך אלה בעיקר להתמקד בתמותה מכל סיבה.
מודלים מסורתיים, כגון רגרסיה ויערות הישרדות אקראיים, מוגבלים לתחזיות אסוציאטיביות חסרות תובנה סיבתית. לעומת זאת, גרפים הסתברותיים, או גרפים סיבתיים, יכולים לזהות קשרי סיבה-תוצאה פוטנציאליים מנתוני תצפית על ידי הוצאת מבלבלים לגורמים.
יש צורך במחקר נוסף כדי לחדד ולאמת מנבאי תמותה ספציפיים ל-COPD באוכלוסיות מגוונות ולחקור את המנגנונים הביולוגיים הבסיסיים להתערבויות ממוקדות.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי פעל בהתאם להנחיות לחיזוק הדיווח של מחקרים תצפיתיים באפידמיולוגיה (STROBE), כאשר כל המשתתפים סיפקו הסכמה מדעת.
קבוצות הגילוי נלקחו ממחקר COPD Genetic Epidemiology (COPDGene), שכלל 10,198 מעשנים בהווה ובעבר בגילאי 45 עד 80 שנים עם היסטוריה של עישון של למעלה מעשר שנים.
הנתונים שנאספו כללו מאפיינים דמוגרפיים, ספירומטריה, קליניים וסריקת טומוגרפיה ממוחשבת של החזה (CT), יחד עם תמותה מכל הסיבות ותמותה ספציפית ל-COPD, המוגדרות על ידי קריטריונים שאינם כוללים מקרי מוות ממחלות נלוות כמו מחלות לב וכלי דם (CVD) או סרטן. הניתוח הסופי התמקד ב-8,610 משתתפים עם נתוני בסיס ומעקב מלאים.
לצורך אימות חיצוני, נעשה שימוש במחקר Evaluation of COPD Longitudinally to Identify Predictive Surrogate End-points (ECLIPSE), שגייס 2,501 משתתפים מארצות הברית (ארה"ב) ואירופה, ובחר 2,312 אנשים עם נתוני תמותה מלאים לשלוש שנים.
מודלים של גרפים הסתברותיים מכוונים נבנו בשיטת CausalCoxMGM כדי לזהות מנבאים ישירים של תמותה תוך התחשבות בבלבול.
מודלים אלו הושוו למדדי ADO, Updated BODE וגישות סטנדרטיות של למידת מכונה, כאשר הביצועים הוערכו באמצעות אימות צולב באמצעות אינדקס הקונקורדנציה של Harrell.
אחוז החזוי של היכולת החיונית הכפויה (FVC), גיל, היסטוריה של דלקת ריאות, ריווי חמצן, נפח נשיפה מאולץ ב-1 שניות (FEV1)/FVC Ratio, 6 דקות הליכה קיבולת פעילות גופנית, ציון סיכון לקוי נשימה (VAPORED) פותח באמצעות שבע מאפיינים הקשורים לתמותה ספציפית ל-COPD, והדיוק שלו אומת בקוהורט ECLIPSE לניבוי הישרדות במשך שנה, שנתיים ושלוש. .
תוצאות המחקר
במחקר שלב 2, שכלל תת-קבוצה של משתתפי שלב 1, נצפו שינויים בולטים במשתנים קליניים. שינויים אלו כללו עלייה צפויה של חמש שנים בגיל והפחתה משמעותית בחולים בקטגוריות היוזמה העולמית החמורה יותר למחלת ריאות חסימתית כרונית (GOLD).
בנוסף, הייתה עלייה משמעותית בשכיחות של מחלות נלוות, כגון CVD וסוכרת. מדד BODE הראה ירידה משמעותית, בעוד שמדד ADO עלה בקרב משתתפי שלב 2 בהשוואה לשלב 1. למרות שינויים אלו, תפקודי ההישרדות בין שני השלבים לא היו שונים סטטיסטית, מה שמעיד על תמותה עקבית מכל סיבה בשני השלבים.
מחקר ECLIPSE, המשמש לאימות חיצוני, היה שונה באופן משמעותי מ-COPDGene, עם שיעור גבוה יותר של משתתפים גברים ופחות גיוון גזעי. קבוצת ECLIPSE כללה גם מקרי COPD חמורים יותר, כפי שבא לידי ביטוי במדדים גבוהים יותר של ADO, BODE ו-BODE מעודכנים ושיעור גבוה יותר של תמותה מכל הסיבות. הבדל זה היה משמעותי, במיוחד במספר מקרי המוות שנצפו בשלוש השנים הראשונות.
ניתוח המחקר זיהה תכונות הקשורות ישירות לתמותה ספציפית ל-COPD. בעוד שהייתה חפיפה משמעותית במשתנים המשפיעים על תמותה מכל-סיבה ותמותה ספציפית ל-COPD, הופיעו כמה הבדלים.
לדוגמה, אחוז FVC שנחזה היה קשור מאוד לתמותה ספציפית ל-COPD, בעוד FEV1 % חזוי היה רלוונטי יותר לתמותה מכל סיבה. מחלות נלוות כמו CVD וסוכרת נקשרו רק לתמותה מכל הסיבות.
מודלים חיזויים מבוססי גרפים, שפותחו מתוך תובנות אלו, עלו על מדדים מסורתיים כמו ADO ועדכנו את BODE בניבוי תמותה מכל-סיבה ותמותה ספציפית ל-COPD. המודלים הדגימו את היכולת לרבד חולים לקבוצות סיכון מובחנות בצורה יעילה יותר מאשר מדד BODE.
לצורך אימות חיצוני, ציון הסיכון VAPORED, שפותח באמצעות שבעה משתנים קליניים, נבדק על קוהורט ECLIPSE. מודל VAPORED עלה משמעותית על ADO ו-BODE, ועדכן את מדדי BODE על פני מספר מדדים חזויים, במיוחד באומדן הסתברות הקונקורדנציה.
התחזיות של המודל היו מכוילות היטב עבור הסתברויות הישרדות של שנה, שנתיים ושלוש שנים במחקר ECLIPSE.
בנוסף, פותח כלי מבוסס אינטרנט כדי לאפשר למשתמשים לחשב ולהשוות את סיכון התמותה באמצעות מדדי VAPORED, BODE ו-ADO. כלי זה נגיש כאפליקציה Shiny, המאפשרת לקלינאים ולחוקרים להעריך ולהמחיש סיכוני תמותה בהתבסס על משתנים קליניים מרכזיים.
מסקנות
לסיכום, מחקר זה השתמש במודלים של גרפים הסתברותיים כדי לזהות תכונות הקשורות ישירות לתמותה ספציפית ל-COPD ולכל-סיבה, תוך הבחנה בינם לבין מתאמים פשוטים. החוקרים פיתחו את ציון הסיכון VAPORED תוך שימוש בנתונים קליניים, שהעלו על מדדים מסורתיים כמו ADO ו-BODE בחיזוי תמותה.
בנוסף, המחקר זיהה גורמים ייחודיים כמו גישה לאינטרנט וסמנים ביולוגיים ספציפיים הקשורים לסיכון מוגבר לתמותה מכל סיבה. גישה זו הפגינה כוח ניבוי מעולה, והציעה דרכים חדשות להתערבויות ממוקדות ופוטנציאל לפיתוח ציוני סיכון תמותה מקיפים יותר עבור חולי COPD.
