Predikce nového nástupu fibrilace síní na úrovni pacienta

Fibrilace síní (FS) je běžným chronickým onemocněním s podstatným dopadem na zdravotní výsledky. Mnoho případů FS je odhaleno příliš pozdě - jako projev mrtvice, srdečního selhání nebo jiné komplikace. Zatímco dřívější detekce FS nabízí potenciál k prevenci předčasného kardiovaskulárního onemocnění, populační screening se nedoporučuje.

Fibrilace síní (AF) je hlavním kardiovaskulárním zdravotním problémem. Jde o nejčastější trvalou srdeční arytmii, která postihuje 1–2 % populace Evropy a USA, s celoživotním rizikem jednoho ze čtyř v obecné populaci. Jeho prevalence se zvyšuje s tím, jak populace stárne. V důsledku toho se tyto odhady pravděpodobně zvýší a v současné době jsou podhodnoceny vzhledem k tomu, že FS může dlouho zůstat nediagnostikovaná. FS představuje 1–3 % výdajů na zdravotní péči v důsledku cévní mozkové příhody, náhlé smrti, srdečního selhání, neplánované hospitalizace a přidružených komplikací. Výsledná objevující se epidemie FS a související nákladné komplikace (včetně, ale bez omezení na mrtvici, deprese, srdeční selhání, akutní koronární syndrom, kognitivní pokles a neplánovaná hospitalizace) zajistily, že FS je nyní hlavní hrozbou pro zdravou dlouhověkost. Včasná diagnostika FS, ideálně ještě před manifestací první komplikace, zůstává hlavním problémem veřejného zdraví. Zatímco u některých pacientů se FS může projevit symptomatickými palpitacemi, u jiných může být první diagnózou FS, když se zdravotníkům objeví cévní mozková příhoda, akutní srdeční dekompenzace nebo exacerbace komorbidity – což je stadium, které je v trajektorii onemocnění zbytečně pozdní. Důvodem je, že mnoho pacientů s FS nemusí mít příznaky spojené s FS. Vzhledem k tomu, že téměř jedna třetina pacientů přijatých na iktové oddělení má FS v době jejich přijetí do nemocnice a že perorální antikoagulancia snižují riziko mrtvice až o dvě třetiny u pacientů s FS, kteří jsou vystaveni vyššímu riziku mrtvice, přesvědčivý argument pro dřívější detekci AF. Za tímto účelem je nyní v národních a mezinárodních doporučeních doporučován oportunní screening FS (pulzová palpace následovaná EKG u pacientů s nepravidelným pulzem) u pacientů ve věku 65 let a více. Mezinárodní směrnice také doporučují použití 12svodového EKG a ambulantních monitorů rytmu (s prodlužující se dobou trvání podle vnímaného rizika FS), které se stupňují na implantovatelné bezelektrodové AF záznamníky u pacientů s podezřelou, ale nediagnostikovanou FS – a každý s důsledky pro náklady na zdravotní péči a pacienta. spokojenost. I když existují slibné výsledky ze systematického screeningu starších populací na FS pomocí samoobslužných zařízení, v současné době neexistuje ve Spojeném království (UK) žádné doporučení pro celopopulační systematický screening FS, protože zatím není jasné, zda ti, kteří byli identifikováni jako riziku by prospěla včasná diagnostika. Výzkum je skutečně zapotřebí k lepšímu pochopení míry detekce, diagnostické přesnosti a výsledků takových programů a také k definování, v jakých podskupinách by screening FS nabídl pacientům a veřejnému zdraví největší hodnotu.

Identifikace FS má důležité pacientské a klinické důsledky. Těm pacientům s vyšším rizikem cévní mozkové příhody (skóre CHADSVASC ≥ 2) bez kontraindikace by měla být nabídnuta profylaxe cévní mozkové příhody pomocí perorálních antikoagulancií. Navíc většina pacientů s FS bude mít rizikové faktory mrtvice, díky nimž budou způsobilí pro perorální antikoagulancia, a mnozí budou mít souběžné kardiovaskulární onemocnění (jako je hypertenze, chlopenní srdeční onemocnění nebo srdeční selhání), což je činí způsobilými pro další vyšetření nebo léčbu. Stejně tak u pacientů s FS, kteří mají nízké riziko cévní mozkové příhody (a proto nesplňují podmínky pro perorální antikoagulaci), je vhodné sledovat zvýšené riziko cévní mozkové příhody. Přesné předpovídání, zda a kdy bude mít osoba nově propukající FS, může umožnit fenotypový a časově specifický (tedy efektivnější) screening a také identifikovat domnělé rizikové markery pro etiologii FS. Například pacienti, kteří jsou v současné době v sinusovém rytmu, ale mají vyšší riziko cévní mozkové příhody a u nichž se předpokládá, že se u nich v určitém časovém okamžiku v budoucnu vyvine, mohou mít prospěch ze screeningu na FS blíže k předpokládanému datu. Stejně tak mohou být proaktivně řešeny modifikovatelné rizikové faktory pro rozvoj FS a pro riziko cévní mozkové příhody ve světle znalostí o vyšším riziku nového nástupu FS a studovaných nových rizikových faktorů pro kauzalitu. Další možné výzkumné příležitosti mohou zahrnovat studii pacientů, kteří nemají a nepředpokládá se, že budou mít FS, a hodnocení životního stylu, technologie zařízení a farmakoterapeutických strategií ke snížení rizika FS u pacientů s vysokým předpokládaným rizikem nového nástupu FS.

K dnešnímu dni byla vyvinuta řada nástrojů pro predikci rizika AF, včetně těch od konsorcia CHARGE-AF, Framingham Heart Study, skóre CHADS, skóre CHADSVASC a skóre CHEST. Skóre CHEST (strukturální srdeční onemocnění, srdeční selhání, věk ≥ 75 let, onemocnění koronárních tepen, hypertyreóza, chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) a hypertenze) odvozené od 471 446 subjektů z čínské databáze pojištění Yunnan a ověřeno u 451 199 subjektů z Bylo zjištěno, že korejská národní zdravotní pojišťovna předpovídá budoucí incident AF. Ze 4764 účastníků Framingham Heart Study, věk, pohlaví, index tělesné hmotnosti, systolický krevní tlak, léčba hypertenze, doba od začátku vlny P do začátku komplexu depolarizace komor (QRS) (interval PR ), klinicky významný srdeční šelest a srdeční selhání byly shledány pomocí modelování přežití jako součásti skóre předpovídajícího výskyt FS po 10 letech. Každá z dosavadních studií je však omezena jednou nebo více z nich, jejich používáním geograficky vzdálených dat, historickými daty, malými datovými soubory, nedostatkem časových informací, hrubým modelováním rizik s následnou neoptimální výkonností modelu a/nebo prediktivními proměnnými, které nejsou snadno dostupné. k praktickému lékaři. Je pochopitelné, že žádný nedosáhl široké klinické praxe. Umělá inteligence usnadňuje používání obrovského množství dat o událostech a souvisejících časových informací (jako jsou ty v datových sadách primární péče), zpracovává velké množství prediktorů pomocí technik automatického výběru proměnných, přizpůsobuje se nelinearitám a interakcím mezi proměnnými, umožňuje přístup k živému učení ( přičemž predikční model se automaticky aktualizuje) a může používat data z celé populace k předpovědi, zda a kdy u jednotlivce dojde k novému nástupu AF. Řada technik umělé inteligence (AI) byla aplikována na data EHR a prokázala lepší diagnostickou a prediktivní schopnost oproti tradičním statistickým přístupům v rozsáhlých datech EHR. Přesto, jak bylo nedávno zdůrazněno, je důležité identifikovat modely, které jsou klinicky užitečné. Například studie, která vyvinula algoritmus EKG s podporou AI, který předpovídal AF z EKG s normálním sinusovým rytmem, zatímco důležitý krok vpřed nemusí být použitelný v komunitním prostředí, kde rutinní EKG nejsou vždy k dispozici. Vývoj prediktivního algoritmu pro nový nástup FS z rutinních dat elektronických zdravotních záznamů primární péče s využitím technik AI by tedy mohl nabídnout příležitost pro časný převod do klinické praxe. Vyšetřovatelé vyvinou a ověří model učení hlubokých neuronových sítí, využívající rozsáhlé propojené elektronické zdravotní záznamy (EHR) z primární péče, aby předpověděli riziko nové FS. Predikční algoritmus bude trénován a testován na svou přesnost a robustnost při předpovídání budoucích událostí AF pomocí Clinical Practice Research Datalink (CPRD) – globální iniciativy pro chronickou obstrukční plicní nemoc (GOLD) a bude externě validován pomocí podobných databází CPRD-AURUM, ale na různých geografických místech. Nový prediktivní algoritmus bude porovnán s řadou klasických technik strojového učení i s tradičními metodami statistického prediktivního modelování. Až do úspěšného modelu, který zlepší přesnost předpovědi alespoň o 5 % ve srovnání se stávajícími modely, by mohl být algoritmus snadno dostupný prostřednictvím softwaru, který lze zdarma používat.