Диагностическое управление и искусственный интеллект могут улучшить лечение ИМПДиагностическое управление и искусственный интеллект могут улучшить лечение ИМП
Применение антибиотиков при бессимптомной бактериурии (ББ) - часто встречающаяся проблема для клинического фармаколога и одна из самых неприятных.
Инфекции мочевыводящих путей (ИМП) являются одним из основных показаний к применению антибиотиков как в стационаре, так и в амбулаторных условиях и приводят к значительному количеству неадекватных применений антибиотиков. Нерациональное использование носит многофакторный характер и включает неоправданно широкий охват антибиотиками и длительную продолжительность терапии ББ. За редким исключением - например, у беременных женщин и пациентов, подвергающихся инвазивным урологическим процедурам, - лечение ББ не приносит пользы.
ББ определяется как наличие в образце мочи одного или нескольких видов бактерий с количественным содержанием 105 колониеобразующих единиц/мл и более независимо от наличия пиурии при отсутствии признаков и симптомов, характерных для ИМП. Это распространенное явление среди пациентов, включая здоровых женщин, лиц с сопутствующей урологической патологией, пожилых людей и особенно тех, кто проживает в учреждениях длительного ухода. Ошибочно считать, что моча стерильна, здоровый мочеиспускательный канал имеет свой собственный микробиом. Частота встречаемости ББ среди женщин в возрасте от 15 до 24 лет составляет 2,7%, а в возрасте старше 80 лет достигает 50%. У мужчин распространенность ББ ниже, но все же достигает 20% среди лиц старше 80 лет.
Клиницисты часто вынуждены лечить пациентов антибиотиками при положительном анализе мочи, несмотря на отсутствие симптомов. Лечение ББ антибиотиками - частое явление, особенно в больницах и учреждениях длительного ухода. При назначении антибиотиков для лечения ИМП часто не удается подобрать оптимальный антибиотик и продолжительность терапии. Это может привести к таким последствиям, как побочные эффекты антибиотиков, развитие антибиотикорезистентности, инфицирование Clostridioides difficile и увеличение стоимости лечения.
Эффективность диагностики
Поскольку положительный результат посева мочи часто является поводом для начала лечения антибиотиками, получение посевов мочи без клинических показаний способствует нецелесообразному использованию антимикробных препаратов. Чтобы снизить количество антибиотикотерапии при ББ, необходимо оптимизировать процедуру заказа, обработки и предоставления результатов анализа мочи (АМ) и посева мочи.
Часто посев мочи назначается "рефлекторно" на основании результатов АМ. Хотя критерии, по которым можно назначить посев мочи, не стандартизированы, часто это делается при наличии пиурии. В настоящее время для определения значительной пиурии обычно используются пороговые значения в диапазоне от 5 до 10 лейкоцитов на поле зрения. В недавно проведенном исследовании оценивались оптимальные пороговые значения пиурии для диагностики ИМП у пожилых женщин. Было установлено, что обычно используемое значение 10 лейкоцитов/мкг имеет низкую специфичность (36%), но чувствительность 100%. Более высокий показатель, равный 264 лейкоцитам/мкг, имел гораздо лучшую чувствительность - 88%, хотя специфичность снизилась до 88%. Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что используемый в настоящее время пороговый критерий пиурии слишком низок, что может способствовать гипердиагностике ИМП у пожилых женщин, приводящей к избыточному использованию антибиотиков.
Экспертная группа использовала модифицированную процедуру Делфи для выявления лучших практик диагностики культуры мочи. Рекомендации, которые эта группа определила как лучшие, включали требование документального подтверждения признаков или симптомов ИМП для получения посева мочи, отказ от посева мочи при отсутствии симптомов ИМП, отмену отдельных заказов на посев мочи и автоматическую отмену повторных посевов мочи в течение 5 дней после положительного посева при той же госпитализации или 7 дней для лиц, находящихся на длительном лечении.
С другой стороны, группа выделила несколько примеров нецелесообразного использования посевов мочи: включение посевов мочи в большинство постоянных наборов заказов, а также посевы мочи в ответ на изменение характеристик мочи, таких как запах или внешний вид. Авторы предложили дополнительные рекомендации по представлению результатов посева мочи. Многие рекомендации по предоставлению информации о лучших практиках сводятся к тому, чтобы убедить врачей не лечить бессимптомную бактериурию и не рассматривать культуры со смешанной флорой или потенциальными контаминантами. Кроме того, рекомендовано использовать выборочное информирование о чувствительности к антибиотикам для определения приоритетности предпочтительных антибиотиков и лимитированное применение антибиотиков с повышенным риском развития побочных эффектов, например фторхинолонов.
Приложения машинного обучения
Машинное обучение и искусственный интеллект (ИИ) сегодня используются в самых разных областях, в том числе и в антимикробном менеджменте. Недавно ученые сообщили о результатах исследования, в котором оценивалось применение алгоритма "дерева решений" машинного обучения для оптимизации параметров АМ с целью прогнозирования положительных результатов посева мочи. В этом исследовании ученые разработали алгоритм для прогнозирования положительного результата посева мочи с использованием макроскопических и микроскопических характеристик АМ с помощью алгоритма машинного обучения. Цель исследования заключалась во внедрении этого алгоритма в электронную медицинскую карту в качестве инициативы по управлению диагностикой для повышения целесообразности тестирования культуры мочи.
В исследование были включены взрослые пациенты, находившиеся в неродовых стационарных и амбулаторных отделениях пяти больниц академической системы здравоохранения. Для обучения алгоритма использовались результаты 19 511 парных анализов АМ и культуры мочи пациентов со средним возрастом 57,4 года, причем 70% из них были женщинами. Модель определила лейкоциты, лейкоцитарную эстеразу и бактерии в моче как лучшие предикторы положительного результата посева мочи. В целом алгоритм соответствовал целевому значению отрицательного прогноза (NPV), превышающему 90%. Однако NPV для образцов, полученных от женщин и пациентов, находящихся в отделении реанимации, не достигла заданного значения в 90%, вероятно, потому, что в этих группах пациентов наблюдается повышенная распространенность положительных посевов мочи.
Хотя машинное обучение может повысить эффективность работы лаборатории, предсказывая, у кого вероятность положительного анализа мочи наиболее высока, влияние этого на использование антибиотиков изучено недостаточно. В исследовании, проведенном в Дании, были разработаны модели машинного обучения и предложена политика назначения антибиотиков на основе модельных прогнозов для пациентов с подозрением на ИМП. В результате внедрения модели и предложенных стратегий было установлено, что назначение антибиотиков сократилось на 7,42% без уменьшения числа пролеченных пациентов с бактериальной инфекцией. Хотя это снижение довольно незначительно, возможно, что в популяциях с более высоким уровнем использования антибиотиков можно было бы наблюдать более значительное снижение, поскольку в Дании уровень использования антибиотиков ниже, чем в других регионах мира, например, в США.
В итоге можно сделать вывод, что посев мочи следует проводить только при серьезном подозрении на ИМП, основанном на симптомах пациента. Лечение ББ может быть сложным, поскольку требует клинического анализа, особенно если у пациента изменен психический статус или имеются когнитивные нарушения. Новые стратегии, такие как искусственный интеллект или машинное обучение, могут помочь уменьшить количество проводимых посевов мочи, что позволит снизить избыточное использование антибиотиков при ББ.
Список использованной литературы:
