Este estudo tem como objetivo desenvolver e validar externamente um sistema baseado na web que integra modelos de aprendizado de máquina para diagnóstico precoce e fenotipagem clínica do SDRA associado à pneumonia, a fim de facilitar o tratamento de precisão.
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Artigo de investigação
Desenvolvimento e validação externa de uma aplicação baseada na web para a previsão do ARDS associado à pneumonia
Neste artigo
Resumo
Resumo
A síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) é uma doença altamente heterogênea com manifestações clínicas que podem se sobrepor a pneumonia grave, apresentando desafios para diferenciação precisa. Portanto, é urgente a previsão precoce e o agrupamento rápido de subtipos ao lado do leito dos pacientes com SDRA. Este estudo tem como objetivo desenvolver um sistema baseado na web, que inclua modelos validados de diagnóstico precoce à beira do leito e classificação clínica de subgrupos, para prever o desenvolvimento e os fenótipos da SDRA associada à pneumonia. Modelos diagnósticos e de subgrupos foram desenvolvidos e validados a partir de dois grandes bancos de dados, Medical Information Mart for Intensive CARE IV (MIMIC-IV) e Telehealth Intensive Care Unit (eICU), e incorporados a um sistema de predição baseado na web. Foram analisados dados de pacientes com pneumonia hospitalizados por mais de 24 horas entre 2008 e 2019. A coorte de derivação do MIMIC-IV incluiu 24.987 pacientes com pneumonia (14.121 com SDRA associada à pneumonia); a coorte de verificação da eUTI incluiu 20.676 pacientes com pneumonia (9946 com SDRA associada à pneumonia). No diagnóstico, o método de empilhamento de aprendizado de máquina teve melhor desempenho com um AUC de 0,919, uma precisão de 70,00%, uma precisão de 69,88% e uma recordação de 82,27% na coorte de derivação MIMIC-IV. A AUC, precisão, precisão e recordação da coorte de validação da eICU foram 0,915, 70,87%, 69,70% e 69,70%, respectivamente. A SDRA associada à pneumonia foi classificada em três fenótipos clínicos com características clínicas e desfechos diferentes, todos respondendo de forma distinta ao tratamento. Entre os pacientes dos grupos 0 e 1, as taxas de mortalidade hospitalar foram maiores entre aqueles que receberam tratamento precoce com corticosteroides do que entre aqueles que não receberam, enquanto entre os pacientes do grupo 2, a taxa de mortalidade hospitalar foi menor entre aqueles que receberam corticosteroides do que entre aqueles que não receberam. Realizamos uma transformação em teia da previsão de diagnóstico e da classificação clínica de subgrupos da SDRA associada à pneumonia. Nossos modelos baseados na web de diagnóstico precoce à beira do leito e classificação clínica de subgrupos da SDRA associada à pneumonia podem auxiliar os profissionais no diagnóstico e tratamento da doença, além de promover tratamentos de precisão individualizados.
Introdução
A insuficiência respiratória aguda, especialmente a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA) após infecção pulmonar, é um problema comum e devastador encontrado em pacientes gravemente doentes. Estudos mostraram que a incidência de SDRA pode chegar a 10% entre pacientes na UTI (UTI)1, e a taxa de mortalidade é de aproximadamente 40%. A pneumonia grave é amplamente considerada a principal causa daSDRA 4. Como os sintomas clínicos de pneumonia grave e SDRA são semelhantes, muitas vezes é difícil distinguir SDRA de pneumoni....
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Protocolo
Este estudo acessou o Banco de Dados11 (Versão 1.0) do Medical Information Mart for Intensive Care IV (MIMIC-IV), PhysioNet: https://physionet.org/content/mimiciv/1.0/) e do Banco de Dados12 da Unidade de Terapia Intensiva de Telemedicina (eICU) (Versão 2.0, PhysioNet: https://physionet.org/content/eicu-crd/2.0/), após concluir o exame Protecting Human Research Participants (ID de Registro: 44151052). Este estudo foi conduzido de acordo com os princípios da Declaração de Helsinque (2013), e os pacientes deram consentimento para que seus dados fossem capturados nos dois bancos de dados. A....
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Resultados
Participantes
O banco de dados MIMIC-IV incluiu dados de 24.987 pacientes com pneumonia, dos quais 14.121 tinham SDRA associada à pneumonia (Tabela 1). O banco de dados da eUTI incluiu dados de 20.676 pacientes com pneumonia, dos quais 9946 tinham SDRA associada à pneumonia (Tabela Suplementar 1).
Estabelecimento e verificação do modelo de predição de ARDS associado à pneumonia
Usamos os dados da coorte MIMIC-IV para con.......
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Discussão
Como sabemos, este é o primeiro modelo diagnóstico e modelo de classificação de subgrupos clínicos usando aprendizado de máquina para relatar SDRA em pacientes com pneumonia, e o maior estudo a relatar o diagnóstico e a classificação clínica de subgrupos de SDRA associada à pneumonia. Neste estudo, derivamos e validamos dois modelos baseados em aprendizado de máquina e os traduzimos em aplicações baseadas na web para prática clínica e pesquisas subsequentes. Na coorte de validação da eUT.......
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Divulgações
Os autores declaram que não têm interesses concorrentes.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Apache Tomcat | Fundação de software Apache | Versão 9.0.85 | |
| Eclipse IDE | Eclipse | 2023-09 | |
| Java Development Kit & nbsp; | Java | Versão Java SE 8u381 | |
| RapidMiner Studio | Altair Engineering Inc. | Versão 9.10.001 | |
| Estatísticas SPSS | IBM | Versão 23.0 |
Referências
- Brun-Buisson, C., et al. Epidemiology and outcome of acute lung injury in European intensive care units. Results from the ALIVE study. Intens Care Med. 30 (1), 51-61 (2004).
- Bellani, G., et al.
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Reimpressões e permissões
