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# Scienze della salute # HIV/AIDS

Progressi nelle previsioni del trattamento dell'HIV in Colombia

Uno studio confronta modelli per prevedere il successo del trattamento dell'HIV in Colombia.

Alexandra Porras-Ramírez, A. Buitrago-Gutierrez, A. Porras-Ramirez

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Predizioni sul Predizioni sul trattamento dell'HIV in Colombia il successo del trattamento per l'HIV. Lo studio valuta modelli per prevedere
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L'HIV sta per Virus dell'Immunodeficienza Umana, un virus che attacca il sistema immunitario, rendendo difficile al corpo combattere le infezioni. Se non trattato, l'HIV può portare all'AIDS, che è la Sindrome da Immunodeficienza Acquisita. Le persone con AIDS hanno un sistema immunitario molto debole e possono ammalarsi facilmente a causa di infezioni o persino malattie che le persone sane riescono a combattere.

L'HIV e l'AIDS restano gravi problemi di salute pubblica, specialmente nei paesi in via di sviluppo. Organizzazioni come UNAIDS hanno fissato obiettivi per combattere questa malattia a livello mondiale. Il loro obiettivo per il 2020 era il target "90-90-90": avere il 90% delle persone che vivono con l'HIV diagnosticate, il 90% di quelle diagnosticate in Trattamento e il 90% di quelle in trattamento che raggiungono la soppressione virale. Recentemente, hanno revisionato questo obiettivo portandolo al 95% entro il 2030.

Crescita dei Casi di HIV in Colombia

In Colombia, i dati mostrano un forte aumento dei casi di HIV. Da 35.000 casi nel 2012, il numero è balzato a 123.490 nel 2020. Questo aumento sottolinea la necessità di strategie efficaci per gestire e trattare l'HIV. Il sistema sanitario colombiano ha un database che traccia le malattie ad alto costo, incluso l'HIV, che aiuta a monitorare e riportare la cura delle persone che vivono con l'HIV nel paese.

Il Ruolo della Tecnologia nella Gestione dell'HIV

Per gestire meglio l'HIV, i fornitori di assistenza sanitaria si stanno rivolgendo alla tecnologia e all'analisi dei dati. Utilizzando strumenti come il machine learning, che è un modo per i computer di apprendere e prendere decisioni, i dottori possono creare modelli che aiutano a prevedere come i pazienti risponderanno al trattamento. Questo potrebbe portare a cure più personalizzate per i pazienti.

In Colombia, il sistema SISCAC fornisce una grande quantità di dati che possono essere utilizzati per questi modelli predittivi. L'uso della tecnologia nella sanità punta a migliorare l'esperienza dei pazienti, ridurre i costi e migliorare le condizioni di lavoro dei operatori sanitari.

Ricerche Precedenti sul Trattamento dell'HIV

Diversi studi hanno esaminato come i dati possono informare il trattamento per l'HIV. Uno studio ha valutato i pazienti utilizzando dati da cartelle cliniche elettroniche per identificare i fattori che portano al fallimento del trattamento nei pazienti che hanno iniziato la cura entro il primo anno dalla diagnosi. Un'altra ricerca si è concentrata sull'uso di reti neurali artificiali, un tipo di machine learning, per prevedere come i pazienti rispondono al trattamento in base ai dati clinici.

Una Rete Neurale elabora le informazioni in modo simile a come funziona il cervello umano. Prende dati in input, li elabora attraverso vari strati e produce un output. I ricercatori hanno scoperto che questi modelli possono prevedere gli esiti dei pazienti in base a diverse variabili di trattamento, simile ai metodi più tradizionali come la regressione logistica.

Obiettivo dello Studio

Questo studio mirava a valutare quanto bene diversi modelli predicono il successo del trattamento nei pazienti con HIV in Colombia. I ricercatori volevano vedere se l'uso di una rete neurale potesse offrire previsioni migliori rispetto ai modelli di regressione logistica tradizionali. Hanno esaminato specificamente tre misure di esito: avere un Carico Virale sopresso (meno di 200 copie/mL), avere un carico virale non rilevabile (meno di 20 copie/mL) e avere un conteggio sufficiente di linfociti CD4 (superiore a 350 cellule/mm3) alla fine di 12 mesi di trattamento.

Metodi Utilizzati nello Studio

La ricerca ha analizzato dati anonimi di pazienti con HIV trattati in una struttura specializzata a Bogotá, Colombia. Lo studio ha incluso adulti (18 anni e oltre) che erano stati seguiti per un anno. I ricercatori hanno utilizzato dati su varie caratteristiche demografiche e cliniche, come età, sesso e storia clinica, per valutare il loro impatto sugli esiti del trattamento.

Lo studio ha seguito linee guida etiche rigorose e ha ottenuto l'approvazione dal comitato etico competente. Si è basato su dati già raccolti per scopi sanitari, garantendo che le identità dei pazienti rimanessero confidenziali.

Analisi dei Dati

Per l'analisi, i ricercatori hanno esaminato diversi fattori demografici, come età, sesso e peso, insieme agli aspetti clinici dell'infezione da HIV. Hanno anche considerato fattori come gli anni dalla diagnosi, il percorso di trasmissione dell'HIV, il conteggio dei CD4 e il carico virale all'inizio del trattamento.

I dati includevano registrazioni di Aderenza al trattamento, numero di consulti con specialisti e se i pazienti hanno cambiato farmaci durante il periodo di studio. Categorizing these variables, researchers could look for trends related to treatment success.

Risultati dello Studio

I principali risultati valutati erano la soppressione del carico virale, la non rilevabilità e il recupero immunitario dopo 12 mesi di trattamento.

Risultati sul Carico Virale

Per il risultato del carico virale sopresso, sono stati identificati diversi fattori significativi. Questi includevano:

  • Stadio di HIV alla diagnosi
  • Coinfezione con epatite C
  • Cambiamenti nella terapia antiretrovirale
  • Aderenza al trattamento
  • Numero di consulti con specialisti delle malattie infettive

L'analisi ha mostrato che i pazienti più aderenti al trattamento e quelli che avevano consulenze più frequenti con specialisti avevano risultati migliori.

Allo stesso modo, per il carico virale non rilevabile, i fattori significativi includevano:

  • Stadio di HIV alla diagnosi
  • Carico virale all'inizio del trattamento
  • Coinfezione con epatite C
  • Cambiamenti nella terapia
  • Aderenza al trattamento

In entrambi i casi, una buona adesione al trattamento era un indicatore chiave di successo.

Ricostituzione Immunologica

Per il recupero immunologico, misurato dai conteggi di CD4, fattori come lo stadio iniziale di HIV, carico virale all'inizio del trattamento, tubercolosi attiva, uso di inibitori di integrasi, cambiamenti nella terapia, adesione e consulti frequenti con specialisti si sono rivelati predittori significativi di successo.

Lo studio ha scoperto che i modelli erano efficaci nel prevedere gli esiti del trattamento, con la rete neurale che mostrava una forte performance, specialmente nella determinazione del recupero immunitario, rispetto alla regressione logistica tradizionale.

Confronto dei Modelli Predittivi

Lo studio ha confrontato i due tipi di modelli: la regressione logistica tradizionale e l'approccio più recente della rete neurale. Sebbene entrambi i modelli mostrassero una discreta accuratezza nel prevedere gli esiti del trattamento, le reti neurali hanno mostrato prestazioni leggermente migliori, in particolare nell'area del recupero immunitario.

Questo indica che i modelli di machine learning, pur richiedendo una quantità significativa di dati per il training, possono migliorare le previsioni riguardo al successo del trattamento per i pazienti con HIV.

Vantaggi e Limitazioni dello Studio

I vantaggi dello studio includono l'uso di dati completi e tecniche di modellazione avanzate, consentendo un'analisi dettagliata dei fattori che influenzano gli esiti del trattamento. Inoltre, l'inclusione di una popolazione di pazienti diversificata da più città della Colombia rafforza i risultati.

Tuttavia, ci sono state limitazioni, come la dipendenza dai dati di un singolo fornitore di assistenza sanitaria che potrebbe introdurre bias. Lo studio ha anche evidenziato sfide con le reti neurali, come la necessità di grandi dataset e la complessità di interpretare i risultati poiché i modelli potrebbero diventare una "scatola nera".

Conclusione

In generale, lo studio sottolinea il potenziale della tecnologia, in particolare del machine learning, per migliorare gli esiti del trattamento dell'HIV attraverso migliori modelli predittivi. Anche se i metodi tradizionali hanno ancora valore, integrare nuove tecnologie potrebbe migliorare l'assistenza ai pazienti e portare a migliori risultati di salute per le persone che vivono con l'HIV.

Questa ricerca incoraggia ulteriori esplorazioni dei progressi tecnologici nella sanità, miranti a perfezionare le strategie nella gestione dell'HIV e delle questioni sanitarie correlate. Valutando continuamente e migliorando come vengono utilizzati i dati dei pazienti, i fornitori di assistenza sanitaria possono offrire opzioni di trattamento più efficaci e personalizzate.

Fonte originale

Titolo: Artificial neural networks to predict virological and immunological success in HIV patients under antiretroviral therapy from a nationwide cohort in Colombia, using the SISCAC database.

Estratto: ObjectiveThis study aimed to develop predictive models both for viral suppression and immunological reconstitution using a standard set of reported variables in a nationwide database system (SISCAC) from a cohort of patients living with HIV in Colombia. Materials and MethodsWe included 2.182 patients with no missing data related to the outcomes of interest, during a 12 month follow up period. We randomly assigned a 0,7 proportion of this cohort to de training dataset for 2 different predictive models (logistic regression, artificial neural networks). The AUC/ROC results were compared with those obtained through the construction of artificial neural networks with the specified parameters. ResultsFrom a cohort of 2182 patients, 85,79% were male and at HIV diagnosis, the mean value of the CD4 count was 342 x mm3. The logistic regression models obtained AUC/ROC accuracy for the outcomes "suppressed viral load" 0,7, "undetectable viral load" of 0,66 and "immunological reconstitution" 0,83; whereas the artificial neural network perceptron multilayer obtained AUC/ROC of 0,77, 0.69 and 0,87 for the same outcomes. ConclusionsThe selection of specific variables from a nationwide database in Colombia with quality control purposes allowed us to generate predictive models with an initial evaluation of performance regarding three predefined outcomes for virological and immunological success.

Autori: Alexandra Porras-Ramírez, A. Buitrago-Gutierrez, A. Porras-Ramirez

Ultimo aggiornamento: 2024-10-28 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.26.24316181

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.26.24316181.full.pdf

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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