L'apprentissage automatique éclaire un nouvel outil pour guider le traitement de l'insuffisance cardiaque décompensée aiguë


Une étude récente co-écrite par le Dr Matthew Segar, chercheur de troisième année en maladies cardiovasculaires au Texas Heart Institute et dirigée par son mentor en recherche et en résidence, le Dr Ambarish Pandey du Southwestern Medical Center de l'Université du Texas, a utilisé une approche basée sur l'apprentissage automatique. approche pour identifier, comprendre et prédire la réactivité diurétique chez les patients atteints d'insuffisance cardiaque aiguë décompensée (ADHF).

L'étude « Un outil de cartographie phénoménale et un score clinique pour identifier une faible efficacité diurétique dans l'insuffisance cardiaque décompensée aiguë », publiée dans le prestigieux Journal of American College Cardiology Heart Failure (Insuffisance cardiaque JACC), s'appuie sur des décennies d'ensembles de données cliniques et de registres financés par les National Institutes of Health et l'American Heart Association.

Les chercheurs ont exploité des approches basées sur l’apprentissage automatique pour développer un outil de prédiction appelé score BAN-ADHF, qui a montré des résultats prometteurs dans la prévision précise de la réponse diurétique. Après validation dans d'autres populations cliniques, la mise en œuvre de cet outil pourrait potentiellement conduire à des stratégies personnalisées pour gérer efficacement la congestion des patients hospitalisés avec ADHF.

Il reste un manque d’accord parmi les experts concernant l’approche la plus efficace pour traiter la résistance aux diurétiques chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque qui sont stables sur le plan hémodynamique et présentent un volume de liquide en excès. Il est généralement recommandé d’optimiser la posologie des diurétiques de l’anse avant d’envisager un traitement d’association ; cependant, il n'y a pas de consensus sur le degré d'augmentation de la posologie avant l'introduction d'un autre diurétique.

« Une réponse diurétique inefficace chez les patients hospitalisés peut entraver la progression du traitement et augmenter le risque de réhospitalisation et de mortalité après leur sortie. Il est crucial d'identifier dès le début les individus ayant une faible efficacité diurétique pour adapter les stratégies de décongestion et améliorer les résultats cliniques », selon le Dr Segar.

L'ADHF est un problème de santé publique de plus en plus préoccupant. La maladie entraîne des visites aux urgences, des hospitalisations et des coûts de santé élevés qui y sont associés. L'ADHF se caractérise par une trop grande quantité de liquide dans le corps, ce qui nécessite souvent une hospitalisation ou une modification du plan de traitement actuel du patient.

« Aujourd'hui, l'un des principaux objectifs du traitement de l'ADHF est de soulager la congestion à l'aide de diurétiques de l'anse. Cependant, il existe encore une incertitude quant à la meilleure dose de ces agents à administrer. De plus, en raison de l'hétérogénéité des patients ADHF, une approche plus personnalisée pour prédire des stratégies de dosage optimales sont nécessaires », a déclaré le Dr Joseph G. Rogers, président et chef de la direction du Texas Heart Institute.

Dans l’étude, des chercheurs d’institutions à travers les États-Unis ont utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique (ML) pour identifier des sous-groupes de patients souffrant d’insuffisance cardiaque aiguë en fonction de leur réactivité au traitement diurétique. Plus précisément, les chercheurs ont développé une approche de phénomapage de l'efficacité diurétique pour les patients atteints d'ADHF en utilisant des données accessibles au public et anonymisées provenant de plusieurs essais cliniques et registres, notamment DOSE, ROSE-AHF, CARRESS-HF, ATHENA-HF, ESCAPE et l'American Heart Association. Plateforme de médecine de précision Accédez au registre Guidelines-HF (GWTG-HF). Ces données regroupées au niveau des participants ont permis aux enquêteurs de développer une approche phénomapping et un score d'efficacité diurétique. Les patients de chaque sous-groupe partageaient des caractéristiques similaires mais étaient cliniquement distincts des autres sous-groupes, notamment en termes de réponse au traitement diurétique. En plus des différences dans leur réponse diurétique, les sous-groupes de patients présentaient également des résultats cliniques significativement différents, soulignant l'utilité pronostique de l'approche de phénogroupement. Les enquêteurs ont ensuite développé et validé le score BAN-ADHF pour prédire la probabilité d'être dans le phénogroupe ayant la moindre réponse diurétique.

« Nous savons que le score BAN-ADHF peut identifier, caractériser et prédire avec précision mathématiquement la résistance aux diurétiques chez les personnes atteintes d'ADHF. Nous devons maintenant utiliser ces connaissances médicales et mener une étude clinique pour évaluer si la mise en œuvre du score BAN-ADHF dans nos protocoles de soins améliore résultats pour les patients hospitalisés pour une insuffisance cardiaque aiguë décompensée », a partagé le Dr Segar.

Notamment, les travaux décrits dans cette étude ont reçu la reconnaissance du National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) des National Institutes of Health comme une solution gagnante au défi d'analyse des mégadonnées NHLBI : créer de nouveaux paradigmes pour la recherche sur l'insuffisance cardiaque. Le défi a encouragé le développement de nouveaux modèles de maladies open source pour définir des sous-groupes d’insuffisance cardiaque et soutenir de nouveaux progrès dans la gestion de la maladie. De plus, le Dr Segar a reçu le prix Samuel A. Levine de chercheur clinique en début de carrière de l'American Heart Association pour son rôle dans le développement de l'outil de phénomapping et du score de risque clinique de résistance aux diurétiques. Dans le cadre de cet honneur, il a présenté ses recherches sur le « Développement et la validation d'un outil de phénomapage pour identifier les patients présentant une résistance aux diurétiques dans l'insuffisance cardiaque décompensée aiguë : une analyse multi-cohorte » lors des sessions scientifiques 2022 de l'American Heart Association.

Les collaborateurs de l'étude comprenaient des chercheurs du Texas Heart Institute, de la Duke University School of Medicine, de la Cleveland Clinic, du Houston Methodist DeBakey Heart and Vascular Center, du University of Mississippi Medical Center, du Baylor Scott and White Research Institute, du St. Vincent Heart Center, de l'Université du Texas. Southwestern Medical Center, Ronald Reagan UCLA Medical Center, Institute for Precision Cardiovascular Medicine de l'American Heart Association, Stony Brook University School of Medicine, Northwestern University School of Medicine et Université du Colorado.

Segar MW, Khan MS, Patel KV, Butler J, Ravichandran AK, Walsh MN, Willett D, Fonarow GC, Drazner MH, Mentz RJ, Hall J, Farr MA, Hedayati SS, Yancy C, Allen LA, Tang WHW, Pandey A Un outil de cartographie phénologique et un score clinique pour identifier une faible efficacité diurétique dans l'insuffisance cardiaque décompensée aiguë. Échec cardiaque JACC. 13 décembre 2023 : S2213-1779(23)00688-1. est ce que je: 10.1016/j.jchf.2023.09.029. En ligne avant impression.

À propos de l'Institut de cardiologie du Texas

Le Texas Heart Institute est une organisation indépendante à but non lucratif qui améliore la santé cardiovasculaire grâce à des recherches novatrices, un leadership éclairé, une éducation et des soins aux patients. Situé au sein du Texas Medical Center à Houston, au Texas, et fondé en 1962 par le célèbre chirurgien cardiaque Dr Denton Cooley, le Texas Heart Institute a réalisé avec succès la première transplantation cardiaque et l'implantation cardiaque artificielle totale aux États-Unis. Depuis lors, nos médecins et chirurgiens sont restés reconnus comme des leaders mondiaux dans le diagnostic et le traitement des maladies cardiovasculaires, même les plus complexes. Les programmes de recherche du Texas Heart Institute continuent de repousser les limites de la science cardiovasculaire en traduisant les découvertes en laboratoire en soins aux patients. Le Texas Heart Institute est classé depuis plus de 30 ans parmi les meilleurs centres cardiovasculaires des États-Unis par US News & World Report. http://www.texasheart.org/ @texasheartinstitute

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