Étudier les liens entre les maladies grâce aux données des DSE
L'analyse des réseaux de multimorbidité révèle des infos sur les relations entre les maladies.
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Table des matières
- Le Rôle de l'Analyse de réseau
- Évaluation des Connexions Entre Maladies
- Visualiser les Réseaux de Multimorbidité
- Collecte de Données et Démographie des Patients
- Analyser les Relations entre Maladies
- Construire un Réseau de Consensus
- Outils Interactifs pour l'Exploration
- Analyser les Fréquences et Schémas de Maladies
- Investiguer les Structures Noyau-Périphérie
- Liens Génétiques avec les Schémas de Multimorbidité
- Identifier les Groupes de Maladies
- Étude de Cas : Hydronéphrose
- Conclusion sur la Recherche en Multimorbidité
- Source originale
- Liens de référence
La Multimorbidité fait référence à l'existence de plusieurs maladies chez une personne en même temps. Cette situation peut poser de sérieux problèmes pour les systèmes de santé et les chercheurs. Analyser les dossiers de santé électroniques (DSE) est une méthode utile pour étudier les schémas de ces maladies multiples.
Savoir comment ces maladies sont reliées peut aider à prédire les risques pour la santé et à améliorer les soins aux patients. Cependant, il y a encore des inquiétudes sur la capacité à reproduire les résultats de recherche à travers différents systèmes DSE, ce qui peut ralentir l'application des nouvelles idées dans des contextes de soins réels.
Analyse de réseau
Le Rôle de l'L'analyse de réseau est une approche utile pour examiner la multimorbidité. Dans cette approche, les maladies sont représentées comme des points (nœuds) et leurs co-occurrences comme des lignes (connexions). En regardant ces connexions, les chercheurs peuvent obtenir des idées sur la façon dont les maladies se rapportent les unes aux autres, comment elles se regroupent, et comment elles pourraient évoluer avec le temps. Cependant, il est important d'explorer la consistance de ces modèles de réseau pour s'assurer qu'ils sont efficaces en recherche.
Cette étude vise à comparer les réseaux de multimorbidité créés à partir de deux grands systèmes DSE pour répondre au besoin de plus de cohérence.
Évaluation des Connexions Entre Maladies
L'étude évalue à quel point les connexions entre les maladies sont reproductibles et examine à quel point ces réseaux peuvent identifier des groupes de maladies liées. Les chercheurs ont découvert que l'analyse de réseau de multimorbidité montrait une forte stabilité à travers différents systèmes de santé. Les schémas, y compris la fréquence des maladies et leur co-occurrence, étaient cohérents à divers niveaux de détail.
Ces réseaux étaient efficaces pour repérer des groupes importants de maladies. Par exemple, un examen détaillé de l'hydronéphrose - une condition causée par un blocage dans les voies urinaires - a révélé des connexions avec à la fois des associations de maladies bien connues et potentiellement nouvelles. Un outil en ligne interactif a été créé pour aider les utilisateurs à explorer ces schémas de multimorbidité et à les comparer à travers différents systèmes.
Visualiser les Réseaux de Multimorbidité
Les réseaux de multimorbidité aident à visualiser comment les maladies sont liées. La structure du réseau montre les maladies comme des nœuds, avec la force de leurs connexions représentée par les lignes entre elles. En examinant différentes échelles de ces réseaux, les chercheurs peuvent voir la structure globale et la disposition des maladies, comment elles se regroupent, et comment elles se connectent les unes aux autres.
Un des principaux objectifs est d'identifier les maladies qui surviennent souvent ensemble. Une maladie, disons A, peut avoir un schéma unique de connexions avec d'autres maladies, ce que les chercheurs peuvent analyser pour déterminer à quel point ces schémas sont similaires ou différents à travers divers systèmes de santé.
Collecte de Données et Démographie des Patients
Pour cette étude, des données de patients de 250 000 individus choisis au hasard ont été recueillies auprès de deux systèmes hospitaliers. Ces patients provenaient de grandes populations, ce qui a permis une analyse approfondie de leurs dossiers de santé.
L'étude a examiné des données démographiques importantes comme l'âge, le sexe et la race des patients pour s'assurer que les schémas observés n'étaient pas uniquement dus à ces facteurs. Ajuster ces variables aide à donner une image plus claire de la façon dont plusieurs maladies sont liées.
Analyser les Relations entre Maladies
Pour comprendre comment les maladies sont connectées, les chercheurs ont utilisé une méthode appelée régression logistique duale. Cette approche statistique aide à analyser à quel point les connexions entre différentes maladies sont fortes tout en tenant compte d'autres facteurs qui pourraient affecter ces relations.
En comparant les forces des connexions entre les maladies à travers les deux systèmes DSE, les chercheurs ont pu identifier des schémas cohérents. Les maladies qui sont souvent vues ensemble dans un contexte sont susceptibles de montrer des schémas similaires dans un autre contexte également.
Construire un Réseau de Consensus
Pour faciliter la comparaison entre les deux systèmes, les chercheurs ont créé un réseau de multimorbidité de consensus. Ils ont calculé les forces des connexions entre les maladies comme des moyennes basées sur les données des deux systèmes, ce qui aide à créer un aperçu fiable.
Ce réseau combiné permet aux chercheurs de voir comment les maladies se regroupent, ce qui peut mettre en lumière des thèmes communs ou des caractéristiques partagées entre elles.
Outils Interactifs pour l'Exploration
Une application web interactive a été développée pour permettre aux utilisateurs d'explorer ces schémas de multimorbidité. Cet outil donne aux chercheurs la possibilité de visualiser comment les maladies interagissent entre elles, vérifier la cohérence de ces interactions et examiner différentes structures dans les données.
En fournissant une interface conviviale, l'outil incite les chercheurs à examiner les données complexes sur les multiconditions de manière plus intuitive, ce qui mène à de meilleures idées sur les relations entre les maladies.
Analyser les Fréquences et Schémas de Maladies
En examinant les données recueillies, les chercheurs ont pu comparer la fréquence à laquelle les maladies survenaient et comment elles étaient connectées à travers les deux systèmes DSE. Ils ont trouvé que, malgré certaines différences dans les populations, les schémas d'apparition des maladies étaient très similaires.
L'étude a montré une forte corrélation positive dans la fréquence à laquelle les maladies apparaissaient dans les deux hôpitaux, indiquant des schémas fiables de co-occurrence des maladies après avoir ajusté les différences démographiques.
Investiguer les Structures Noyau-Périphérie
L'étude a recherché des structures noyau-périphérie au sein des réseaux de multimorbidité. Dans un réseau noyau-périphérie, il y a un groupe de maladies qui sont étroitement liées (le noyau) et un autre groupe qui est moins connecté (la périphérie). Cette structure peut aider à identifier des maladies qui partagent des caractéristiques ou des risques communs, ainsi que celles qui pourraient n'apparaître que dans certaines populations.
Une telle analyse peut fournir une compréhension plus approfondie des relations entre les maladies, permettant aux chercheurs de repérer quelles maladies sont les plus interconnectées et lesquelles peuvent fonctionner plus indépendamment.
Liens Génétiques avec les Schémas de Multimorbidité
L'étude a également examiné comment les schémas de multimorbidité s'alignent avec les corrélations génétiques entre les maladies. Il a été constaté que les maladies partageant des liens génétiques ont souvent des schémas de co-occurrence similaires. Cela suggère qu'il pourrait y avoir des causes sous-jacentes communes qui rendent certaines maladies plus susceptibles de survenir ensemble.
En comparant les connexions entre les maladies avec leurs corrélations génétiques, les chercheurs ont trouvé des associations positives significatives, renforçant l'idée que des facteurs génétiques partagés peuvent influencer la façon dont les maladies se rapportent les unes aux autres.
Identifier les Groupes de Maladies
L'analyse a permis aux chercheurs d'isoler des groupes de maladies, ou des clusters, qui surviennent fréquemment ensemble. Cette méthode, appelée technique des sous-graphes d'association, a révélé des clusters notables de conditions qui s'alignent avec des résultats de recherche antérieurs.
Par exemple, il existe des clusters clairs pour les maladies cardiovasculaires et métaboliques, ainsi que des clusters pour les problèmes de santé mentale et les troubles musculo-squelettiques. Identifier ces clusters peut aider à comprendre les complexités du traitement de plusieurs maladies.
Étude de Cas : Hydronéphrose
L'étude a inclus une examination de cas de l'hydronéphrose pour montrer comment le réseau de multimorbidité peut révéler des liens connus et nouveaux entre les maladies. Les résultats ont montré une forte cohérence dans l'identification des maladies qui se produisent souvent aux côtés de l'hydronéphrose, comme les calculs obstructifs et les problèmes structurels dans les voies urinaires.
De plus, l'étude a identifié certaines associations inhabituelles avec des conditions qui n'ont pas de connexion directe avec l'hydronéphrose, indiquant le potentiel de l'approche réseau pour découvrir de nouvelles idées qui méritent d'être explorées davantage.
Conclusion sur la Recherche en Multimorbidité
Les résultats soulignent la valeur de l'utilisation des données DSE pour analyser les relations entre plusieurs maladies. La forte concordance dans les schémas de maladies, la structure noyau-périphérie, et les connexions aux corrélations génétiques suggèrent que les analyses basées sur les DSE peuvent fournir des aperçus fiables sur la façon dont les maladies interagissent.
Bien que l'étude ait trouvé de nombreux schémas cohérents, elle a également réalisé qu'il existe des variations dues à des différences démographiques des patients et à des facteurs régionaux. Cela souligne la nécessité de considérer des contextes spécifiques lors de l'interprétation des données sur la multimorbidité.
L'utilisation des phecodes dans cette recherche soutient leur rôle dans l'organisation des informations sur les maladies de manière cohérente, rendant plus facile l'étude et l'application des résultats à travers différents systèmes de soins de santé.
L'étude établit une base pour de futures recherches sur la multimorbidité, aidant à identifier des groupes de maladies et à explorer efficacement leurs connexions. L'étude de cas sur l'hydronéphrose montre le potentiel du réseau pour révéler à la fois des liens entre maladies établis et nouveaux, aidant à la génération d'hypothèses pour de futures recherches.
Les travaux futurs devraient inclure l'étude de la façon dont les maladies évoluent dans le temps et intégrer plus de types de données, comme les résultats de laboratoire, pour approfondir la compréhension des interactions entre les maladies. En fin de compte, cette étude offre des perspectives précieuses pour améliorer les soins de santé et les stratégies de traitement adaptées aux individus ayant plusieurs conditions.
Titre: Interoperability of phenome-wide multimorbidity patterns: a comparative study of two large-scale EHR systems
Résumé: BackgroundElectronic health records (EHR) are increasingly used for studying multimorbidities. However, concerns about accuracy, completeness, and EHRs being primarily designed for billing and administrative purposes raise questions about the consistency and reproducibility of EHR-based multimorbidity research. MethodsUtilizing phecodes to represent the disease phenome, we analyzed pairwise comorbidity strengths using a dual logistic regression approach and constructed multimorbidity as an undirected weighted graph. We assessed the consistency of the multimorbidity networks within and between two major EHR systems at local (nodes and edges), meso (neighboring patterns), and global (network statistics) scales. We present case studies to identify disease clusters and uncover clinically interpretable disease relationships. We provide an interactive web tool and a knowledge base combining data from multiple sources for online multimorbidity analysis. FindingsAnalyzing data from 500,000 patients across Vanderbilt University Medical Center and Mass General Brigham health systems, we observed a strong correlation in disease frequencies ( Kendalls{tau} = 0.643) and comorbidity strengths (Pearson{rho} = 0.79). Consistent network statistics across EHRs suggest similar structures of multimorbidity networks at various scales. Comorbidity strengths and similarities of multimorbidity connection patterns align with the disease genetic correlations. Graph-theoretic analyses revealed a consistent core-periphery structure, implying efficient network clustering through threshold graph construction. Using hydronephrosis as a case study, we demonstrated the networks ability to uncover clinically relevant disease relationships and provide novel insights. InterpretationOur findings demonstrate the robustness of large-scale EHR data for studying phenome-wide multimorbidities. The alignment of multimorbidity patterns with genetic data suggests the potential utility for uncovering shared biology of diseases. The consistent core-periphery structure offers analytical insights to discover complex disease interactions. This work also sets the stage for advanced disease modeling, with implications for precision medicine. FundingVUMC Biostatistics Development Award, the National Institutes of Health, and the VA CSRD
Auteurs: Yaomin Xu, N. Strayer, T. J. Vessels, K. W. Choi, S. Zhang, Y. Li, L. Han, B. Sharber, R. S. Hsi, C. A. Bejan, A. G. Bick, J. M. Balko, D. B. Johnson, L. E. Wheless, Q. S. Wells, E. J. Phillips, W. H. Self, J. M. Pulley, C. H. Wilkins, Q. Chen, T. Hartert, M. R. Savona, Y. Shyr, D. M. Roden, J. W. Smoller, D. M. Ruderfer
Dernière mise à jour: 2024-05-27 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.28.24305045
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.28.24305045.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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