11.5.1 Prognóza úmrtnosti na jednotkách intenzivní péče
Série modelů Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE-II (Knaus et al., 1991) a APACHE-IV (Zimmerman et al., 2006)) představují jedny z nejpoužívanějších prognostických modelů založených na logistické regresi. Tyto nástroje se používají na jednotkách intenzivní péče (JIP) k predikci nemocniční úmrtnosti na základě různých fyziologicky založených proměnných. Původní verze APACHE (Knaus a kol., 1981) byla pozoruhodná jako první klinický prediktivní model, který k predikci výsledku používal výhradně objektivní fyziologické parametry a byl to expertní skórovací systém využívající tyto parametry k odhadu rizika výsledku.
Obě verze APACHE-II a APACHE-IV se dodnes používají pro výzkum, kontrolu kvality a klinické aplikace. APACHE-II byl publikován v roce 1985 s použitím mnohem většího vývojového souboru dat (5 815 přijetí ze 13 nemocnic) než APACHE a vylepšil expertní skórovací systém o logistický regresní model využívající expertní fyziologické skóre pacienta, stav nouze a úpravy pro určité diagnostické kategorie. Model vykazoval dobrou diskriminaci na různých nezávislých hodnotících souborech (Jacobs et al., 1987; Giangiuliani et al., 1989; Chisakuta a Alexander, 1990; Turner et al., 1991; Teskey et al., 1991; Wong et al., 1995), ale jeho kalibrace se ukázala jako velmi variabilní. Protože byl model zveřejněn, byl použit v mnoha různých validačních studiích.
APACHE-III byl zveřejněn v roce 1991 a byl vyvinut v reakci na kritiku týkající se kombinace případů a zobecnitelnosti modelu APACHE-II. Systém byl vyvinut na základě databáze 17 440 pacientů ze 40 jednotek intenzivní péče ve Spojených státech. APACHE-III byl komerční produkt a nebyl tak snadno dostupný široké lékařské komunitě jako APACHE-II, ale provedená externí hodnocení byla podobná jako u APACHE-II a naznačovala dobrou diskriminaci a velmi variabilní kalibraci (Zimmerman et al., 1998; Pappachan et al., 1999; Carneiro et al., 1997; von Bierbrauer et al., 1998; Bastos et al., 1996; Ihnsook et al., 2003; Rivera-Fernandez et al., 1998; Cook, 2000). APACHE-IV byl představen v roce 2006 jako rozsáhlá přestavba APACHE-III a je rovněž komerčním produktem. Toto úsilí o remodelaci zahrnovalo remodelaci 42 ze 72 základních rovnic APACHE III a odstranění 11 rovnic, které již nebyly vhodné nebo se již neodrážely v klinické praxi (Zimmerman et al., 2006).
Tyto modely zůstávají užitečné ve výzkumu, ale omezení v kalibraci a v rozdílných populacích pacientů omezují jejich použití v některých klinických situacích (zejména s ohledem na aplikaci na jednotlivé pacienty). Dalšími prognostickými systémy pro jednotky intenzivní péče pro dospělé, které jsou v Evropě rozšířenější, jsou zjednodušené akutní fyziologické skóre SAPS-3 a model predikce úmrtnosti MPM-III. K hodnocení orgánových funkcí v čase se používá také model Sequential Organ Failure Assessment SOFA. Tyto modely nebo jejich dřívější verze byly rozsáhle porovnávány po celém světě u rozdílných populací pacientů. Dosud bylo publikováno několik přehledů a srovnání těchto modelů (Vincent et al., 1996; Ohno-Machado et al., 2006; Castella et al., 1991; Rowan et al., 1994; Wilairatana et al., 1995; Del Bufalo et al., 1995; Castella et al., 1995; Moreno et al., 1998; Nouira et al., 1998; Tan, 1998; Patel a Grant, 1999; Vassar et al., 1999; Katsaragakis et al., 2000; Livingston et al., 2000; Capuzzo et al., 2000; Markgraf et al., 2000; Beck et al., 2003; Keegan et al., 2012; Vasilevskis et al., 2009; Hwang et al., 2012; Costa e Silva et al., 2011; Shrope-Mok et al., 2010).
Ve více studiích byla v této oblasti porovnávána logistická regrese s umělými neuronovými sítěmi. Clermont a jeho kolegové (Clermont et al., 2001) zjistili, že při dostatečně velkém souboru vývojových dat (1 200) si lokálně vyvinutá logistická regrese a umělé neuronové sítě vedly rovnocenně jak z hlediska kalibrace (dostatečná), tak z hlediska diskriminace (AUC v rozmezí 0,80 až 0,84). U obou modelů však docházelo ke zhoršování výkonnosti s klesající velikostí vývojového vzorku. Další menší studie s vývojovým souborem 168 provedená Dybowskim a kolegy (Dybowski et al., 1996) ukázala lepší diskriminaci ANN ve srovnání s LR (0,863 vs. 0,753 AUC, v tomto pořadí).
Některé studie porovnávaly model APACHE-II LR s ANN. Nimgaonkar a jeho kolegové (Nimgaonkar et al., 2004) po vývoji ANN na 1 962 pacientech na indické jednotce intenzivní péče s 22 proměnnými APACHE-II zjistili, že ANN má lepší diskriminaci než APACHE-II (0,87 vs. 0,77 AUC, v tomto pořadí). Wong a jeho kolegové (Wong a Young, 1999) provedli podobné srovnání se souborem vývojových dat 2 932 pacientů ve Velké Británii a zjistili, že obě metody mají rovnocennou diskriminaci (0,82 vs. 0,83 AUC pro ANN, resp. APACHE).
V některých studiích bylo provedeno také srovnání kalibrace, které však bylo problematické, protože LR model byl vyvinut na externích populacích pacientů odlišných od lokálně odvozených populací ve Velké Británii a Indii použitých pro modely ANN. Srovnání diskriminace tímto problémem netrpí stejným způsobem.