Ученые открыли, что на самом деле убивает больных ковидом

Вторичная бактериальная инфекция легких (пневмония) была чрезвычайно распространена у пациентов с ковидом, поражая почти половину пациентов, которым требовалась искусственная вентиляция легких. Применяя машинное обучение к данным медицинских карт, ученые из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета обнаружили, что вторичная бактериальная пневмония, которая не проходит, была ключевой причиной смерти пациентов с ковидом. Он может даже превышать смертность от самой вирусной инфекции.

Ученые также нашли доказательства того, что ковид не вызывает «цитокинового шторма», который, как часто считают, приводит к смерти.

Открытие опубликовано в Журнале клинических исследований.

«Наше исследование подчеркивает важность предотвращения, поиска и агрессивного лечения вторичной бактериальной пневмонии у пациентов в критическом состоянии с тяжелой пневмонией, в том числе с ковидом», сказал старший автор исследования, профессор легочной медицины Лоуренса Хикса в Файнберге, доцент медицины медицинской школы им. Файнберга при Северо-Западном университете, врач-пульмонолог и реаниматор Северо-западного отделения медицины легких и интенсивной терапии доктор Бенджамин Сингер.

Исследователи обнаружили, что почти у половины пациентов с ковидом развивается вторичная бактериальная пневмония, связанная с ИВЛ.

«Те, кто вылечился от вторичной пневмонии, скорее всего, выживут, а те, у кого пневмония не разрешилась, с большей вероятностью умрут», сказал профессор Сингер. «Наши данные свидетельствуют, что смертность, связанная с самим вирусом, относительно низкая, но другие вещи, которые происходят во время пребывания в отделении интенсивной терапии, такие как вторичная бактериальная пневмония, компенсируют это».

Результаты исследования также опровергают теорию цитокинового шторма, сказал профессор Сингер.

«Термин цитокиновый шторм означает сильное воспаление, которое приводит к отказу органов в легких, почках, мозге и других органах», пояснил профессор Сингер. «Если бы это было правдой, если бы цитокиновый шторм лежал в основе длительного пребывания в стационаре, которое мы наблюдаем у пациентов с ковидом, мы бы ожидали увидеть частые переходы в состояния, характеризующиеся полиорганной недостаточностью. Это не то, что мы видим».

В исследовании проанализировано 585 пациентов в отделении интенсивной терапии (ОИТ) Северо-западной мемориальной больницы с тяжелой пневмонией и дыхательной недостаточностью, 190 из которых имели ковид. Ученые разработали новый подход к машинному обучению под названием CarpeDiem, который группирует аналогичные пациенто-дни в отделениях интенсивной терапии в клинические состояния на основе данных электронных медицинских карт. Этот новый подход, основанный на концепции ежедневных обходов команды отделения интенсивной терапии, позволил выяснить, как такие осложнения, как бактериальная пневмония, повлияли на течение болезни.

Эти пациенты или их заместители дали согласие на участие в исследовании «Успешный клинический ответ на терапию пневмонии» (SCRIPT) – обсервационном испытании для выявления новых биомаркеров и методов лечения пациентов с тяжелой пневмонией. В рамках SCRIPT экспертная группа врачей отделения интенсивной терапии использовала современный анализ образцов легких, собранных в рамках клинической помощи, для диагностики и вынесения решения об исходах вторичной пневмонии.

«Применение машинного обучения и искусственного интеллекта к клиническим данным может быть использовано для разработки более эффективных способов лечения таких заболеваний, как ковид, и для помощи врачам отделений интенсивной терапии, ведущим этих пациентов», сказала соавтор исследования доктор Кэтрин Гао, инструктор в отделении легочной медицины и интенсивной терапии в Фейнберге и врач Северо-Западной медицины.

«Важность бактериальной суперинфекции легких как причины смерти пациентов с ковидом была недооценена, потому что большинство центров не искали ее или рассматривали результаты только с точки зрения наличия или отсутствия бактериальной суперинфекции, а не того, является ли лечение успешно или нет», сказал соавтор исследования, глава Центра успешной клинической реакции в системной биологии терапии пневмонии на Северо-Западе доктор Ричард Вундеринк.

Следующим шагом в исследовании будет использование молекулярных данных из исследуемых образцов и их интеграция с подходами машинного обучения, чтобы понять, почему некоторые пациенты продолжают излечиваться от пневмонии, а некоторые нет. Исследователи также хотят расширить этот метод на более крупные наборы данных и использовать модель для прогнозирования, которые можно будет использовать у постели больного, чтобы улучшить уход за тяжелобольными пациентами.