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Nouvelles perspectives sur le traitement de la douleur chronique dans le bas du dos

Des recherches montrent qu'il y a des groupes de patients distincts pour mieux soigner les douleurs chroniques au bas du dos.

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La douleur chronique du bas du dos (cLBP) est une grande cause de handicap dans le monde. Des recherches montrent qu'environ 70% des gens vont rencontrer cette douleur à un moment de leur vie, touchant plus de la moitié des Américains chaque année. Malgré cette forte prévalence, trouver des traitements efficaces qui ne dépendent pas des opioïdes est un vrai défi.

Qu'est-ce que la douleur chronique du bas du dos ?

La douleur chronique du bas du dos est une condition complexe avec différents facteurs qui peuvent influencer la manière dont une personne ressent la douleur. La plupart des cas de cLBP sont non spécifiques, ce qui veut dire qu'il n'y a pas de raison claire pour la douleur. De ce fait, les gens réagissent souvent différemment aux traitements.

Une façon courante de voir la cLBP est à travers le modèle biopsychosocial (BPS). Ce modèle prend en compte les facteurs biologiques, comme la façon dont les signaux de douleur sont traités dans le corps, ainsi que les influences psychologiques et sociales. Par exemple, des choses comme l’âge, le sexe, la race, la culture, et d'autres problèmes de santé peuvent tous jouer un rôle dans la façon dont la cLBP affecte une personne.

Bien que le modèle BPS soit largement accepté, des études montrent que les traitements basés sur ce modèle ne donnent souvent que de petites améliorations des niveaux de douleur. Les essais cliniques révèlent que même les meilleurs traitements ne diminuent généralement les scores de douleur que de quelques points sur une échelle de 0 à 11. Cet effet moyen peut cacher les différences dans la façon dont divers groupes de patients réagissent au traitement.

Identifier ces différents groupes de patients est crucial pour fournir des soins personnalisés. Adapter le traitement aux caractéristiques spécifiques de chaque patient peut mener à de meilleurs résultats de santé.

Explorer des moyens de classer les patients

Les chercheurs ont créé divers outils pour aider à identifier différents groupes de patients basés sur leurs caractéristiques et sur la manière dont ils pourraient répondre au traitement. Cependant, les preuves soutenant ces outils peuvent être inconsistantes. Par exemple, un outil couramment utilisé appelé le Subgroup for Targeted Treatment Back Screening Tool (STarT back) a montré des résultats mitigés en termes d’efficacité.

Certaines études montrent des résultats positifs en utilisant l'outil STarT back, tandis que d'autres trouvent peu ou pas d'effet. Cela soulève la question de savoir si l'approche STarT back est suffisante ou si d'autres facteurs devraient être considérés lors du regroupement des patients.

Ces stratégies de regroupement sont souvent basées sur un ensemble limité de mesures, ce qui peut ne pas capturer toute la complexité de la cLBP. Utiliser des techniques d'Apprentissage automatique et analyser des ensembles de données plus larges peut aider à découvrir des modèles cachés et à catégoriser les patients en groupes partageant des traits similaires.

L'étude et son objectif

Cette recherche avait pour but d'utiliser l'apprentissage automatique et l'analyse de données pour identifier les facteurs qui définissent différents groupes de patients dans une clinique spécialisée dans la gestion de la douleur au dos. L'étude impliquait des patients qui ont visité le UCSF Integrated Spine Service entre 2018 et 2020. L'objectif était de voir comment ces différents groupes étaient liés aux résultats du traitement basé sur des approches de traitement centrées sur le patient et non standardisées.

Les chercheurs ont examiné une gamme de données sur les patients au moment de leur première visite à la clinique, y compris les données démographiques, les caractéristiques de la douleur, et d'autres problèmes de santé. Ils ont comparé l'outil STarT back traditionnel avec leur processus basé sur l'apprentissage automatique pour trouver des caractéristiques utiles supplémentaires pour catégoriser les patients.

Identifier et analyser les données des patients

Le Integrated Spine Service est conçu pour améliorer les soins des patients souffrant de douleur chronique de la colonne vertébrale. Les patients reçoivent des évaluations de la part de physiothérapeutes et de médecins qui collaborent pour créer des plans de traitement mettant l'accent sur l'éducation sur la douleur, des stratégies d'auto-soin et des traitements non invasifs.

Tous les patients adultes diagnostiqués avec une cLBP et référés à la clinique pendant la période de l'étude ont été inclus dans l'analyse. Pour maintenir une population d'étude cohérente, les patients avec certaines conditions, comme le cancer ou des problèmes neurologiques graves nécessitant une chirurgie urgente, ont été exclus.

Des données ont été collectées à l'aide de divers outils, y compris l'Échelle Visuelle Analogique (EVA) pour l'intensité de la douleur et le questionnaire de santé PROMIS-10 pour évaluer la santé globale. Des enquêtes de suivi ont été menées pour évaluer les progrès des patients.

Les chercheurs ont également rassemblé des données supplémentaires à partir des dossiers médicaux électroniques, comme les antécédents médicaux des patients, les médicaments prescrits, et les traitements reçus durant les six mois précédant leur première visite.

Préparer les données pour l'analyse

Avant d'analyser les données, les chercheurs ont pris plusieurs mesures pour s’assurer qu'elles étaient prêtes pour l'apprentissage automatique. Ils ont recodé les variables catégorielles, filtré celles qui étaient peu informatives, et géré les valeurs manquantes par une méthode appelée imputation multiple.

Une fois les données nettoyées et organisées, les chercheurs ont appliqué une technique appelée Analyse des Composantes Principales Non Linéaires (NLPCA). Cette méthode leur a permis d'analyser des types de données mixtes tout en capturant des relations complexes entre les variables.

Les résultats ont conduit à l'identification de 25 composantes principales, ce qui a aidé à expliquer la variabilité dans les données des patients. Pour rendre les résultats plus faciles à interpréter, une technique de rotation a été appliquée, réduisant la complexité et aidant à comprendre les principales dimensions des données.

Regrouper les patients en fonction des caractéristiques

En utilisant une approche de regroupement probabiliste, les chercheurs ont modélisé les données transformées pour identifier des groupes de patients distincts. L'analyse a révélé trois clusters principaux de patients basés sur leurs scores individuels.

Chaque cluster représentait un groupe avec des caractéristiques uniques, différentes de celles identifiées par l'outil STarT back. Cela a suggéré que des méthodes au-delà de la catégorisation traditionnelle pourraient donner des groupes de patients différents et potentiellement plus informatifs.

Les caractéristiques des clusters identifiés étaient significatives. Le Cluster 1 se composait de patients plus jeunes qui ressentaient de faibles niveaux de douleur et étaient moins susceptibles de recevoir des médicaments contre la douleur. Le Cluster 2 comprenait des patients avec une plus grande proportion d’assurance Medicaid et moins de comorbidités. Le Cluster 3 contenait des patients plus âgés avec des niveaux de douleur chronique plus élevés et une plus grande utilisation de médicaments.

Comprendre les phénotypes des patients

Les clusters ont été davantage caractérisés par leurs scores de facteurs phénotypiques, ce qui a aidé à clarifier les traits définissant chaque groupe de patients. Les patients du Cluster 1 étaient généralement plus jeunes, moins dépendants des médicaments antidouleur, et avaient de meilleurs niveaux de fonction. Ceux du Cluster 3 étaient plus âgés, signalaient des conditions de douleur plus complexes, et utilisaient plus de médicaments.

L'analyse a également exploré comment ces groupes étaient liés aux interventions de traitement. Il a été constaté que la quantité de médicaments antidouleur prescrits différait significativement entre les clusters, avec le Cluster 1 ayant la moindre utilisation de médicaments et le Cluster 3 ayant la plus élevée.

Résultats des traitements entre les groupes de patients

Les chercheurs ont évalué comment les différents groupes se portaient au niveau des résultats de traitement. Bien qu'aucune différence significative n'ait été trouvée parmi les phénotypes en termes de changements dans les scores physiques, mentaux ou de douleur, les clusters 2 et 3 ont montré des améliorations dans la fonction physique. Le Cluster 1, qui avait déjà des niveaux de fonction plus élevés, n'a pas vu d'améliorations notables.

La forte variabilité parmi les patients suggère qu'il pourrait être nécessaire d'avoir plus de données pour identifier des distinctions plus claires dans les effets du traitement. De plus, les interactions entre les groupes de patients ont mis en évidence la complexité du traitement de la cLBP.

Le rôle des différents facteurs dans le traitement

L'étude a trouvé que certains facteurs pouvaient prédire les résultats du traitement. Par exemple, une fonction de base plus faible était associée à de meilleures améliorations de la santé physique et mentale après le traitement. De plus, avoir des conditions de douleur chroniques chevauchantes et des douleurs à la tête était lié à des résultats moins bons.

Il est intéressant de noter qu'une interaction a été observée entre la race et la réponse au traitement, en particulier pour les patients asiatiques dans l'un des clusters. Cela suggère que des facteurs comme les données démographiques et le contexte culturel peuvent influencer la récupération de la cLBP.

Limitations et recherches futures

Bien que cette étude offre des perspectives précieuses sur l'hétérogénéité des patients dans le traitement de la cLBP, elle a aussi ses limites. Les données venaient d'un seul centre, et le nombre de patients inclus était relativement petit. Étant une étude observationnelle, il faut reconnaître la possibilité d'associations coïncidentes.

Les recherches futures devraient viser à valider ces résultats dans des populations de patients plus diverses et à explorer d'autres méthodes de combinaison pour identifier des groupes de patients stables et cliniquement pertinents. L'objectif est de développer de meilleures stratégies pour la stratification des patients et d'adapter les traitements en fonction des caractéristiques individuelles.

Conclusion

La douleur chronique du bas du dos présente un défi complexe pour les patients et les fournisseurs de soins de santé. Cette étude met en lumière la valeur d'utiliser des approches basées sur l'apprentissage automatique et les données pour mieux comprendre les différences entre les patients et les résultats de traitement. En allant au-delà des méthodes traditionnelles, les chercheurs peuvent découvrir de nouvelles perspectives qui pourraient mener à des soins plus efficaces et personnalisés pour ceux qui souffrent de cLBP.

Source originale

Titre: Unsupervised subgrouping of chronic low back pain patients treated in a specialty clinic

Résumé: BackgroundChronic low back pain (cLBP) is the leading cause of disability worldwide. Current treatments have minor or moderate effects, partly because of the idiopathic nature of most cLBP cases, the complexity of its presentation, and heterogeneity in the population. Explaining this complexity and heterogeneity by identifying subgroups of patients is critical for personalized health. Clinical decisions tailoring treatment to patients subgroup characteristics and specific treatment responses can improve health outcomes. Current patient stratification tools divide cases into subgroups based on a small subset of characteristics, which may not capture many factors determining patient phenotypes. Methods and FindingsIn this study, we use an unsupervised machine learning framework to identify patient subgroups within a specialized back pain clinic and evaluate their outcomes. Our analysis identified 25 latent factors determining patient phenotypes and found three distinctive clusters of patients. The research suggests that there is heterogeneity in the population of patients treated in a specialty setting and that several factors determine patient phenotypes. Cluster 1 consists of those individuals with characteristics found to be protective of chronic pain: younger age, low pain medication prescription, high function, good insurance access, and low overlapping pain conditions. Individuals in Cluster 3 associate with older age and present with a higher incidence of chronic overlapping pain conditions, comorbidities, and pain medication use. Cluster 2 is an intermediate group. ConclusionsWe quantify cLBP population heterogeneity and demonstrate how ML analytical workflow can be used to explain, in part, this heterogeneity in relation to outcomes. Notably, considering a data-driven approach from multi-domain data produces different subgroups than the STarT back screening tool, and the addition of other functional metrics at baseline such as global physical and mental function, and pain intensity, increases the variance explained in outcomes. Our study provides novel insights into the complex nature of cLBP and the potential for data-driven methods to identify clinically relevant subtypes.

Auteurs: Abel Torres Espin, A. Keller, S. Ewing, A. Bishara, N. Takegami, A. R. Ferguson, A. Scheffler, T. Hue, J. Lotzs, T. Peterson, P. Zheng, C. O'Neill

Dernière mise à jour: 2023-11-05 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.04.23298104

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.04.23298104.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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