摘要
背景已经提出了冠状病毒疾病的严重程度(Covid-19)与某些慢性病症的存在之间的关联。然而,与流感和其他病毒不同,Covid-19患者哮喘患者的疾病负担不太明显。
客观的了解COVID-19对哮喘患者的影响。
方法通过SAVANA Manager临床平台使用大数据分析和人工智能,我们分析了2020年1月1日至5月10日期间来自哮喘患者的临床数据。
结果71 182例哮喘患者中,1006例(1.41%)患有新冠肺炎。与未患COVID-19的哮喘患者相比,哮喘和COVID-19患者的年龄明显更大(55岁与42岁),主要为女性(66%)与59%),吸烟频率更高,高血压、血脂异常、糖尿病和肥胖的患病率更高。哮喘伴COVID-19患者中,鼻炎和湿疹等过敏相关因素较少见(p<0.001)。此外,在需要住院的COVID-19患者中观察到更高的这些共病患病率。与未住院患者相比,因COVID-19需要住院的患者使用吸入皮质类固醇(ICS)的比例较低(48.3%)与61.5%;或0.58,95% ci 0.44-0.77)。尽管患者接受生物制剂治疗(n=865;1.21%),耳、鼻、喉水平严重程度增加,合并症增多,这些患者covid -19相关住院率相对较低(0.23%)。
结论哮喘和COVID-19患者年龄较大,且由于共病相关因素,风险增加。ICS和生物制剂通常是安全的,可能对严重的COVID-19感染具有保护作用。
摘要
哮喘患者因COVID-19住院风险的增加在很大程度上与年龄和相关共病有关。ICS和生物制剂可能对COVID-19最严重的表现具有保护作用.https://bit.ly/37yhr5b
介绍
哮喘仍然是公共卫生的全球主要挑战。影响所有年龄段的〜27200万人(占18-50岁的成年人的4.5%),它是全球最常见的慢性障碍之一[1,2].据估计,在美国,每年有多达1200万人哮喘病急性加重;其中四分之一需要住院治疗[3.].在欧洲,哮喘在持续时间和相关残疾方面排名第14位,估计每年造成250亿欧元的成本[4].尽管西班牙有5%的成人和10%的儿童患有哮喘,但据估计,仍有多达50%的患者未得到诊断。事实上,8.6%的成年人(18-70岁)和14%的儿童出现哮喘相关症状,最常见的是呼吸困难和咳嗽[4,5].至关重要的是,在西班牙,60%到70%的哮喘患者没有得到适当的控制[6,7].这是至关重要的,因为不受控制的哮喘患者可能产生的直接和间接成本是对照组患者的10倍[1],以及病毒感染和病毒诱发的恶化(即。鼻病毒)影响哮喘控制[8].
哮喘严重程度和哮喘控制在所有患者中是两个独立但相互关联的领域。症状恶化和哮喘加重与治疗相关变量相关(如。治疗不当,缺乏坚持,过度治疗,副作用,等等)或存在潜在危险因素[6,7,9,最明显的是病毒性呼吸道感染。由呼吸道感染或其他疾病引起的哮喘加重对病人的健康状况有负面影响,并导致预后恶化[10].
2019冠状病毒病(COVID-19)是由严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)引起的疾病。在临床上,COVID-19的严重程度可能从轻微到非常严重不等,导致一些患者死亡[11,12].当前的COVID-19大流行无疑是全球卫生系统面临的一大挑战。自大流行开始以来,人们就认为COVID-19的严重程度与心血管疾病、糖尿病和高血压等慢性疾病之间存在关联。然而,与流感和其他季节性病毒不同,COVID-19对哮喘患者的影响不那么明显[13- - - - - -16].相反,COVID-19的严重程度和死亡率与年龄密切相关。尽管该病毒可感染所有年龄段的人,但迄今为止,大多数严重病例描述为年龄≤55岁的成年人,以及伴有上述共病的患者。在这个年龄组,患者通常有一种以上的慢性疾病,特别是内分泌代谢和心血管疾病。在此背景下,有必要确定哮喘患者中SARS-CoV-2感染的临床过程,并评估哮喘和哮喘相关共病的影响,以及治疗对covid -19相关结局的影响。
COVID-19等新兴和迅速演变的疾病可以通过包含真实世界信息的基于人口的登记来获得最佳理解[17].在此背景下,将现实世界的数据与大数据分析相结合,有可能增进我们对COVID-19对哮喘患者影响的理解,并确定治疗干预的新策略和管理选项。具有这些特征的相关数据源是包含在患者电子健康记录(EHR)中的临床信息。
我们的目的是利用电子病历中收集的哮喘和COVID-19患者的临床信息,1)描述这些患者的频率和临床特征,2)了解COVID-19对哮喘患者临床病程的临床影响。为了实现研究目标,我们通过SAVANA Manager临床平台使用了大数据分析和人工智能[18,19].
方法
这是一项多中心、非介入、回顾性研究,使用了诊断为COVID-19患者的ehr中的自由文本数据。研究时间为2019年1月1日至2020年5月10日。
我们遵循加强流行病学的观察研究报告(频闪)报告观察研究[20.].这项研究是根据法律和监管要求进行的,并遵循了国际会议关于良好临床实践指南、最新版《赫尔辛基宣言》、良好药物流行病学实践指南和当地法规中描述的研究实践。鉴于该研究的回顾性和观察性质,医生的处方习惯和患者对特定治疗策略的分配完全由相关的医生、团队或医院决定。同样,标准知情同意并不适用于本研究。所有数据保护行动均根据欧洲数据保护当局关于大数据项目的良好做法守则和欧洲一般数据保护条例(GDPR)采取。该研究得到瓜达拉哈拉大学医院(瓜达拉哈拉,西班牙)伦理和研究委员会的批准。
研究了西班牙Castilla La-Mancha地区共有2 034 921名可用电子病历患者的临床资料。数据收集了所有可用的服务,包括住院和门诊部,急诊室和初级保健。
电子病历中的信息是使用自然语言处理(NLP)和人工智能技术提取的,使用SAVANA Manager,这是一个强大的多语言(自然语言)引擎,用于分析自由文本的临床信息。该软件可以解释任何包含在ehr中的内容,不管它运行在哪个电子系统中。重要的是,该工具可以捕获数值和临床记录,并将它们转换为可访问的变量,从而允许重用在大规模临床记录(即。大数据)。数据提取过程有四个不同的阶段,旨在将数据转移和汇总到研究数据库中,如下所示。1)收购:数据收购是参与网站的责任,与Savana的信息技术人员密切合作。遵守欧盟GDPR,数据在此阶段匿名并转移到Savana;2)集成:在此阶段,数据已集成到数据库中;3)NLP:Savana的Ehread技术应用了NLP技术,分析和提取了大量EHR编写的非结构化自由文本信息。NLP输出是一个合成患者数据库,因为软件从头开始创建患者数据库。该过程确保信息无法访问,并使个别患者无法进行可追溯性;4)验证,由医生和研究人员的工具输出的医学验证组成。
SAVANA使用的术语基于多个来源,如SNOMED CT [21],其中包括临床文件中常用的有关症状、诊断、身体结构和物质的医疗守则、概念、同义词和定义。由于本研究采用了新颖的方法学方法,我们对EHRead的表现进行了评估,以补充我们的临床发现。这项评估旨在验证该系统在识别涉及哮喘和COVID-19及其相关变量的记录时的准确性。有关评价程序的全面描述,请参阅Espinosa -一个设立了et al。[19].简单地说,医学专家的注释被用来生成金标准来评估EHRead输出的性能;性能根据精度(P)、召回率(R)和它们的调和平均F-score的标准指标计算[22].
所有统计分析均使用SPSS软件(25.0版本;IBM, Armonk, NY, USA)。除另有说明外,定性变量用绝对频率和百分比表示,定量变量用平均值±表示sd.为了评估数值变量的统计显著性,我们使用独立样本t检验或方差分析。为了测量分配到不同类别定性变量的患者的相对分布,我们使用卡方检验。在所有病例中,统计学意义的p值设置为0.05。
结果
在研究期间(2019年1月1日至2020年5月10日),我们确定了71 182名哮喘患者。用于识别支气管哮喘患者的搜索词列于补充表S1.对于变量“哮喘”的语言评价,我们得到的精度、召回率和f分数分别为0.88、0.75和0.81;这些指标表明哮喘患者在目标人群中被正确识别。有和没有COVID-19的哮喘患者流程图见图1.
均值±sd年龄为42±20年;59%的患者是女性。总体而言,1006(1.41%)哮喘患者也被诊断为Covid-19。Ehread确定了Covid-19精度0.99,召回0.75和F分0.93;同样,这些结果表明,在我们的哮喘患者中,Covid-19案件被准确识别。使用PCR在61%(n = 611)的患者中确认Covid-19诊断;在其余情况下,并考虑到3月和5月2020年5月在研究区域的流行病的流行病学背景下,诊断基于快速的血清学检测或临床,放射和/或分析评估。值得注意的是,患有哮喘患者患者的Covid-19患者(1.41%,1.33-1.50%)的百分比(95%CI)显着高于Castilla La-Mancha(西班牙)的一般人口(0.86%,0.85-0.87%; p <0.001)。
同时诊断为COVID-19的哮喘患者年龄较大,以女性为主,高血压、血脂异常、糖尿病、肥胖和吸烟习惯的患病率高于未诊断为COVID-19的哮喘患者(均p<0.05)。相比之下,特应性相关因素,如鼻炎或湿疹,在非COVID-19患者中明显更常见(表1).进一步证实,需要住院治疗的患者与只需要门诊治疗的患者相比,高血压、血脂异常、糖尿病和肥胖的患病率更高(表2).
哮喘患者使用吸入糖皮质激素(ICS)的比例显著低于需要住院的个体(48.3%)与61.5%), OR (95% CI)为0.58(0.44-0.77)。住院患者中最常见的诊断是肺炎(占患者的91%;N =239),放射学表达差异较大。9% (n=24)的患者存在与呼吸衰竭相关但肺放射学正常(数据未显示)的不同诊断。
在71 182名哮喘患者中,无论既往ICS或支气管扩张剂使用情况如何,研究期间共有865例(1.21%)患者接受生物制剂治疗(omalizumab n=641, mepolizumab n=308, benralizumab n=98, reslizumab n=26),原因是既往疾病控制不良(表3).使用生物制剂治疗的患者在使用生物制剂治疗前出现鼻炎和息肉病(两种情况均为50%)和大量支气管痉挛发作。值得注意的是,在接受生物制剂治疗的哮喘患者中,确诊为COVID-19的只有20例;其中有2名(10%)患者入院治疗。尽管耳鼻喉(ENT)水平的症状的严重性和共病性有所增加,但生物治疗的哮喘患者住院治疗covid -19相关的需求相对较低(0.23%,95% CI 0.03-0.83%)。这一比例与普通人群和未接受生物制剂治疗的哮喘患者人群中观察到的比例显著不同;在这两种情况下,26%的患者因COVID-19需要住院治疗。只有1例接受生物制剂治疗的患者死亡;他是一位52岁的男性,患有高血压、糖尿病和血脂异常。
与2019年1月以来获得的哮喘患者信息相比,研究期间(2020年1月1日至5月10日)收集的数据显示,COVID-19显著提高了该人群的住院死亡率(0.54%)与2.29%),相关或(95%CI)为4.35(2.84-6.66)。对于这两个时期,在医院死亡率主要受到老年患者,具有平均值±sd哮喘和COVID-19患者的年龄分别为76±12岁和78±17岁(p<0.001);在两个研究期间,大多数患者都是女性(分别为61%和71%),且此前曾诊断有合并症(表4).均值±sd死于COVID-19的无哮喘患者的年龄为79±11岁,其中63% (n=296)为男性。
讨论
2020年3月11日,世界卫生组织宣布新冠肺炎疫情为全球大流行。从那时起,世界各地的临床医生就特别关注患者原有的慢性疾病(特别是肺部和心血管疾病)对这种新疾病进程的影响。尽管高血压和糖尿病与COVID-19病例频率和严重程度的增加密切相关,但护理相关数据表明,COVID-19对哮喘患者的影响几乎相同[15,23- - - - - -25].
为了阐明这个问题,我们已经应用了大数据分析和AI,分析了哮喘和Covid-19患者的大队列的临床信息。医疗保健中的大数据应用(特别是使用新技术来管理和提取大量EHRS中生成的复杂数据)是不可避免的现实[26].至关重要的是,电子hr中包含的大部分信息都是非结构化的(如。作为自由文本叙述或临床笔记)。在人工智能领域使用大数据分析和前沿方法(即。NLP(机器学习)现在允许实时提取和分析这些有价值的信息。本研究中使用的软件能够快速评估各种临床过程的主要指标,同时避免了审计或病例系列研究中出现的选择偏差,因为只有专业中心和医疗专业人员参与研究。重要的是,西班牙Castilla-La Mancha自治社区有不同的特点,优化了该技术的使用,以分析COVID-19对哮喘患者的临床影响。首先,该区域是西班牙受疫情影响最严重的地区之一,而西班牙又是欧洲受疫情影响最严重的国家之一。其次,它有一个良好的电子病历系统,该系统已经标准化,并在所有五个省共享。最后,SAVANA管理器工具在该地区广泛可用,允许获取大量临床信息[27].
在本研究中,我们分析了迄今为止发表的最大人群哮喘患者的临床数据(n=71 182);这些患者中有1006人被诊断为COVID-19。研究时间为2019年1月1日至2020年5月10日。虽然该系统允许我们分析从2011年开始的数据,但我们选择了这个时间截止点,以包括有最新随访信息和疾病活跃形式的哮喘患者。
研究期间,哮喘患者和COVID-19患者的比例为1.41%,明显高于普通人群的0.86%。尽管这些数据显示COVID-19在哮喘患者中出现的频率较高,但该疾病在该临床人群中的表现并不特别严重,住院率较低。此外,这一比例低于报告的其他慢性病患者。可能解释这一现象的一些原因包括季节性流感的缓解、缺乏与环境因素的接触、在封锁期间对这些患者的卫生措施进行更严格的监测、在此期间,空气污染的显著减少和/或由于担心症状恶化而提高治疗依从性,从而更好地控制了疾病。自大流行的最初阶段以来,就在患有其他呼吸道疾病(如慢性阻塞性肺病)的患者人群中观察到了这一趋势[28].
共病在covid -19相关并发症的表现中起着重要作用。在我们的研究中,COVID-19在哮喘患者中的表现更倾向于年龄较大、男性和存在多种合并症。高血压、血脂异常、糖尿病和肥胖是因预后不良而住院的主要危险因素。与鼻炎和湿疹相关的较低风险与之前的观察相一致,即哮喘中的过敏性过敏与上呼吸道和下呼吸道中血管紧张素转换酶(ACE)2受体的较低表达有关,表明有潜在的保护作用[29].正如之前在普通人群中观察到的,COVID-19导致的哮喘患者死亡主要发生在老年人。
慢性呼吸系统疾病患者的不同治疗选择是否会影响COVID-19的发病率和预后一直是一个激烈争论的问题。至于哮喘,有人建议使用ICS可能对COVID-19产生保护作用[30.,31].虽然抗病毒作用已被描述在鼻病毒诱导的恶化,这些结果是高度争议的。P一特et al。[32显示了ICS的使用与ACE2和TMPRSS2受体表达降低的相关性,从而提示ICS可能降低SARS-CoV-2感染的风险,并降低covid -19相关的发病率。虽然我们的数据不能以结论性的方式回答这个问题,但它们表明,在因COVID-19而需要住院的哮喘患者中,使用ICS的患者比例显著降低。这些发现与其他研究一致,表明glycopyronium、福莫特罗和布地奈德联合使用可防止HCoV-229E的复制(通过受体表达和/或内体功能的抑制),这些药物调节呼吸道感染相关炎症[33].在我们的研究中,三名被诊断为COVID-19的糖皮质激素依赖患者没有死于COVID-19;然而,迄今为止,没有实验证据表明系统性皮质激素对哮喘和COVID-19患者的影响。
哮喘患者生物制剂治疗是否影响SARS-CoV-2感染或COVID-19的发生率和预后尚不清楚。在这种情况下,没有证据支持奥玛珠单抗或其他抑制嗜酸性粒细胞的药物直接调节哮喘患者的病毒过程[34,35].在我们的研究中,我们共鉴定了865例接受生物制剂治疗的患者。其中,2名患者需要入院,只有1名患者死于COVID-19;然而,该患者除了严重哮喘外,还有其他合并症,这可能导致了他糟糕的临床结果。总的来说,我们的结果支持这些药物治疗COVID-19患者哮喘的安全性。与ICS的使用一样,我们的数据表明,生物制剂可能对这些患者的临床过程具有保护作用。然而,我们不能排除上述有利因素也有助于较好的疾病预后。
我们的发现与在芝加哥和伊利诺斯州周边郊区的220名COVID-19哮喘患者的临床系列研究一致,在调整年龄、性别、性别和共病后,哮喘与住院风险增加无关(相对风险(RR) 0.96, 95% CI 0.77-1.19) [36].然而,ICS使用与住院风险增加相关,统计学上无显著性(RR 1.39, 95% CI 0.90-2.15);然而,在同一份报告中,对ICS和长效β激动剂联合使用的影响和这些患者的护理水平的解释并不直接。这些结果为进一步研究哮喘患者和其他临床人群提供了依据。
优势和局限性
目前这项研究的优势包括即时性、大样本量和可获得真实世界的证据。此外,我们的结果必须根据以下限制来解释。首先,这类研究的主要限制可能是缺乏文献资料。在卡斯蒂利亚-拉曼查,自2011年以来,临床记录数字化一直处于最佳状态。EHR系统不仅在整个地区都是同质的,而且在过去的5年里它的使用是普遍的。其次,与经典研究方法不同,大数据研究通常不考虑可重复性,因为后者涉及从整个目标人群收集的大量信息。因为我们专门分析了电子病历中记录的数据,所以一些变量报告结果的质量与临床记录的质量直接相关;在许多情况下,电子病历可能是部分不完整的,并不能捕获来自特定患者的所有相关临床信息。第三,因为这项研究不是设计来收集变量的,先验时尚,有一些变量没有被正确记录,因此没有被分析。第四,子分析表3是根据仅20名同时患有COVID-19和哮喘、正在接受生物制剂治疗的患者的经验得出的。因此,必须考虑到有限的统计能力来解释这些结果。此外,在这些患者中报告的更积极的结果可能部分是由于更一致地避免外部危害和依从他们的哮喘治疗和保护性干预(即。戴口罩、保持社交距离、手卫生)。最后,我们的研究样本包括经PCR/血清学检测和临床标准确认的COVID-19病例(即。症状、影像及化验结果)。值得注意的是,在大流行爆发期间,西班牙并不经常使用PCR和其他用于检测SARS-CoV-2的快速实验室检测方法。纳入临床诊断的COVID-19病例的决定得到了近期数据的进一步支持,这些数据质疑基于症状和图像识别COVID-19患者的临床有效性和敏感性,特别是在疾病早期[37- - - - - -39].
结论
结论:1)哮喘患者的SARS-CoV-2感染频率较低,但高于一般人群;2)哮喘患者因COVID-19住院风险的增加主要与年龄和相关共病有关;死亡率主要影响老年患者;3) ICS显示安全概况;与因COVID-19而需要住院的哮喘患者相比,非住院患者使用ICS的比例明显更高;4)尽管biologic-treated哮喘患者通常表现为最严重的疾病的表现,并考虑相关的警告降低样本量subanalysis,我们发现COVID-19-related招生的数量和死亡率在这些患者是非常低;因此,进一步探索与使用这些治疗药物有关的可能的保护作用是有必要的。
补充材料
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脚注
这篇文章有一个社论评论:https://doi.org/10.1183/13993003.04451-2020
本文提供了补充材料www.qdcxjkg.com
利益冲突:J.L. Izquierdo报告了来自阿斯利康、拜耳、勃林格殷格翰、Chiesi、GSK、Grifols、Menarini、诺华、Orion、辉瑞、山德士和梯瓦的个人费用。
利益冲突:C. Almonacid报告来自阿斯利康、勃林格殷格翰、Chiesi、GSK、Menarini、诺华和ALK的个人费用。
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利益冲突:C. Del Rio-Bermudez报道说他们是Savana Medica的雇员。
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支持声明:Grant Covid-19 Uah 2019 2019/00003/016/001/005来自阿尔卡拉大学(西班牙)。本文的资金信息已存入Crossref资助者注册表.
- 已收到2020年8月14日。
- 接受2020年10月20日。
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