חיזוי תוצאות הטיפול בקורטיקוסטרואידים בחולי קורונה

מקרים חמורים של מחלת הקורונה (COVID-19) עלולים לגרום לבעיות בריאות מתמשכות. השלב הפוסט-אקוטי (post-acute phase) מתאר תסמינים מתמשכים או חדשים לאחר המחלה הראשונית. נושא זה מקבל יותר תשומת לב ככל שיותר אנשים חולים במחלת הקורונה וככל שמופיעים וריאנטים חדשים יותר של הנגיף.

במקרה זה, טיפול מונע באמצעות קורטיקוסטרואידים (CS) הוא אפשרות אחת, אך אינו מתאים לכלל המטופלים ועלול לגרום לתופעות לוואי חמורות. נכון לעכשיו, אין מחקר על המטופלים שבאמת מרווחים מטיפול מונע זה.

החוקרים פיתחו שיטה חדשה להמלצה על טיפול בקורטיקוסטרואידים לחולים בשלב הפוסט-אקוטי של מחלת הקורונה. השיטה החדשה משתמשת בשילוב ייחודי של מידע קליני כולל בדיקות דם, בדיקות תפקודי ריאות (Spirometry) וצילומי חזה (CXR) מ-273 חולים. איסוף נתונים אלה, במיוחד בשלבים מאוחרים יותר של מחלת הקורונה הוא די קשה. ככל הידוע לחוקרים, אין מערך נתונים דומה זמין במחקר קיים. יתר על כן, החוקרים פיתחו שיטה ייחודית הממזגת למידת מכונה (machine learning) ולמידה עמוקה (deep learning). שיטה זו משתמשת במודלים של Vision Transformer (ViT) ו-InceptionNet, יחד עם טכניקות עיבוד מקדים ואסטרטגיות אימון מיוחדות.

מתוצאות המחקר עולה ששימוש בנתונים קליניים ובצילומי חזה ביחד הביא לתוצאות מדויקות יותר ב-8% מאשר ניתוח צילומי חזה בלבד. השיטה החדשה השיגה דיוק של 80.0% (עם דיוק מאוזן של 78.7%) וציון ROC-AUC של 0.89.

לסיכום, המערכת החדשה שפותחה לחיזוי טיפול בקורטיקוסטרואידים באמצעות הרשת העצבית (neural network) ואלגוריתם הלמידה היא יחידה במינה בתחום המחקר הזה. החוקרים הוכיחו את היעילות של שימוש בשילוב של סוגים שונים של נתונים, ואישרו זאת עם נתונים מהעולם האמיתי. המחקר גם מזהה גורמים שיכולים לחזות סיבוכים ארוכי טווח. יתרה מזאת, המערכת החדשה הוטמעה בבית חולים ככלי לסיוע בהחלטות קליניות, מה שמראה שניתן להשתמש בשיטה המוצעת במסגרות בריאות בעולם האמיתי.

מקור:

Mezina A, Genzor S, Burget R, Myska V, Mizera J, Ometov A. Corticosteroid treatment prediction using chest X-ray and clinical data. Comput Struct Biotechnol J. 2023 Dec 7;24:53-65. doi: 10.1016/j.csbj.2023.11.057. PMID: 38093971; PMCID: PMC10716707.