2022年10月13日木曜日

マシンラーニング:心電図で糖尿病予測する文献を参考に・・・

Machine-learning algorithm to non-invasively detect diabetes and pre-diabetes from electrocardiogram 

Anoop R Kulkarni, et al.

Kulkarni AR, et al. BMJ Innov 2022;0:1–11. doi:10.1136/bmjinnov-2021-000759

https://innovations.bmj.com/content/bmjinnov/early/2022/07/06/bmjinnov-2021-000759.full.pdf

【目的】 2型糖尿病や糖尿病予備軍の予防には、早期発見が極めて重要である。これらの疾患の診断は、経口ブドウ糖負荷試験とヘモグロビンA1cの推定に依存しており、これらは侵襲的で大規模なスクリーニングには困難である。我々は、心電図の非侵襲性と機械学習の能力を組み合わせて、糖尿病と糖尿病予備軍を検出することを目的とした。


【方法】 本研究のデータは、インド中央部の民族的に内地であるシンド族を対象としたDiabetes in Sindhi Families in Nagpur研究によるものである。最終的なデータセットには、1262人の臨床データと、デジタルで記録された10461の時間的に整列した心拍が含まれています。データセットは、トレーニングセット、検証セット、独立したテストセット(それぞれ8892、523、1046拍)に分割された。ECG記録は、中央値フィルタリング、バンドパスフィルタリング、標準スケーリングで処理された。トレーニング開始前に、トレーニングデータセットのバランスをとるために、少数派のオーバーサンプリングが実施された。信号処理された心電図を入力とし、「糖尿病なし」、「糖尿病予備軍」、「2型糖尿病」(米国糖尿病学会基準による)のいずれかに属するかを予測する分類器の訓練には、Extreme Gradient boosting(XGBoost)が使用された。


【結果】 2型糖尿病および糖尿病予備軍の有病率はそれぞれ30%および14%であった。学習はスムーズかつ迅速に行われた(40エポック以内に収束した)。独立したテストセットにおいて、DiaBeatsアルゴリズムは、97.1%の精度、96.2%の再現率、96.8%の精度、96.6%のF1スコアでクラスを予測した。較正されたモデルは低い較正誤差(0.06)であった。特徴量重要度マップは、III、aVL(augmented Vector Left)、V4、V5、V6が分類性能に最も寄与していることを示した。この予測は、糖尿病における心疾患の生物学的メカニズムに基づく臨床的な予想と一致した。


【結論 】ECG信号データを用いた機械学習ベースのDiaBeatsアルゴリズムは、糖尿病関連クラスを正確に予測した。このアルゴリズムは、外部データセットで強固な検証を行った後、糖尿病および糖尿病前症の早期発見に役立つ可能性がある。


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2022年10月12日水曜日

USPSTF:小児・青少年期のうつ・自殺スクリーニングの意義・検証はまだ不十分

自殺行為は、青少年の医療緊急事態の中で最も重大なものの一つ。15歳から24歳の米国の青少年において、意図的な自傷行為(自殺)は死因の第2位であり、2018年には6807人の死亡を占めている。


“うつ”を早期発見することに対してはその意義は大きいはず、実際、いくつかのscreening instrumentはその有用性が高いことが示された。スクリーニングされた“うつ”に対する介入に関して“うつ症状”改善効果の有効性はある程度示されているものの、自殺関連アウトカムへの影響は明確に示されなかった。


2022年10月11日火曜日

レビュー:急性肺塞栓

Acute Pulmonary Embolism

A Review

Yonathan Freund ,et al.

JAMA. 2022;328(13):1336-1345. doi:10.1001/jama.2022.16815

Acute Pulmonary Embolism: A Review | Emergency Medicine | JAMA | JAMA Network


重要性 肺塞栓症(PE)は、下肢静脈から移動した血栓により肺動脈の血流が閉塞することが特徴である。PE の発生率は、年間 10 万人あたり約 60~120 人です。米国では、毎年約6万~10万人の患者がPEで死亡しています。

 

観察 急性の胸痛、息切れ、失神を呈する患者には、PEを考慮する必要があります。診断は胸部画像診断で決定されます。 

収縮期血圧が90mmHg以上の患者では、PEの可能性がある患者を評価するために、次の3つのステップを用いることができる:PEの臨床的可能性の評価、適応があればDダイマー検査、そして適応があれば胸部画像診断である。PEの臨床的確率は、構造化されたスコアまたは臨床的ゲシュタルトを使用して評価することができます。 

PE確率が15%未満の患者では、8つの臨床的特徴(年齢50歳未満、心拍数100/分未満、酸素飽和度94%以上、最近の手術または外傷なし、静脈血栓塞栓症の既往なし、喀血なし、片側下肢腫脹なし、エストロゲン使用なし)の存在により、さらなる検査の必要がない非常に低いPEリスクの患者であることが確認される。 

臨床的可能性が低い、または中程度の患者では、Dダイマー値が500ng/mL未満であれば、検査後のPE確率は1.85%未満となります。 これらの患者では、胸部画像診断なしでPEを除外することができる。 

50歳以上の患者、およびPEの可能性が低い患者では、Dダイマーの閾値をさらに細かく設定することが可能である。 

PEの可能性が高い(すなわち、40%以上の可能性)患者は、胸部画像診断を受けるべきであり、Dダイマー検査は必要ない。 



 

PE で収縮期血圧が 90mmHg 以上の患者では、ヘパリンとワルファリンなどのビタミン K 拮抗薬の併用、およびワルファリン単独と比較して、アピキサバン、エドキサバン、リバロキサバン、ダビガトランなどの直接経口抗凝固薬は PE 治療において非劣性で、出血率が 0.6% 低いことが示されています。 

PEで収縮期血圧が90mmHg未満の患者には、全身性血栓溶解療法が推奨され、死亡率の絶対値が1.6%減少します(3.9%から2.3%へ)。



 

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2022年10月5日水曜日

遺伝性アルツハイマー病:髄液Aβ42濃度高いほど認知機能正常→治療ターゲットの変更すべき時機なのかもしれない

" アルツハイマー病:ADの原因となる遺伝子変異を有するアミロイド陽性者では、CSF Aβ42レベルが高いほど認知機能が正常である"という治療ターゲット変更を示唆する研究


High Soluble Amyloid-β42 Predicts Normal Cognition in Amyloid-Positive Individuals with Alzheimer’s Disease-Causing Mutations
Sturchio, Andreaa, et. al.
Keywords: Alzheimer’s disease, amyloid-β , atrophy, cognition, FDG-PET
DOI: 10.3233/JAD-220808
Journal: Journal of Alzheimer's Disease, vol. Pre-press, no. Pre-press, pp. 1-15, 2022
https://content.iospress.com/articles/journal-of-alzheimers-disease/jad220808

背景
アルツハイマー病(AD)リスクのあるアミロイド陽性者では、可溶性42-アミノ酸アミロイドβ(Aβ42)の高値が正常な認知機能と関連している。この関係が遺伝的コホートにおいて縦断的に適用されるかどうかは不明である。

目的
アルツハイマー病(AD)原因変異(APP、PSEN1、PSEN2)を有するアミロイド陽性者において、高Aβ42が、脳アミロイド、脳脊髄液(CSF)リン酸化タウ(p-tau)、総タウ(t-tau)の低レベルよりも高い程度に正常認知機能を維持するという仮説を検証することである。

方法
認知機能の進行は、3年間の臨床的認知機能評価(CDR=0:正常認知、0.5:超軽度認知、1:軽度認知)の上昇と定義された。アミロイド陽性は、ピッツバーグ化合物B陽電子放射断層撮影法(PiB-PET)による標準取り込み値比(SUVR)≧1.42と定義された。相対リスク(RR)の推定には修正ポアソン回帰モデルを用い、発症年齢、性、教育、APOE4状態、追跡期間を調整した。結果は、Cox回帰を含む複数の感度分析で確認された。

結果
232人の突然変異体保有者のうち、108人がベースラインでPiB-PET陽性であり、3.3±2.0年後に43人(39.8%)が進行の基準を満たした。可溶性Aβ42値は、CDR非進行者ではCDR進行者より高かった。Aβ42の高値は、SUVRの低値(RR, 0.81; 95% CI, 0.68-0.96; p = 0.018)よりも低い進行のリスクを予測した(調整後RR, 0.36; 95% CI, 0.19-0.67; p = 0.002)。進行リスクの低さを予測するCSF Aβ42値は、SUVR値が高いほど増加した。

結論
ADの原因となる遺伝子変異を有するアミロイド陽性者では、CSF Aβ42レベルが高いほど認知機能が正常であることが予測される。


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2022年10月4日火曜日

低Na血症急性心不全への塩錠剤投与の影響はない→塩分制限への疑念と体液貯留への治療シフトへの期待

左翼が発狂しそうなネーミングのトライアル


Oral Sodium to Preserve Renal EfficiencY in Acute Heart Failure (OSPREY-AHF)

https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04334668



解説記事


https://www.newswise.com/articles/cleveland-clinic-led-trial-finds-that-increasing-salt-intake-does-not-affect-patients-hospitalized-with-congestive-heart-failure-during-treatment

クリーブランド・クリニックが主導した試験の結果、心不全で入院し積極的な利尿療法を受けている患者に対して、経口での塩分摂取量を増加させても、体液保持量や腎機能には影響がないことが示され、心不全患者に対する塩分摂取はこれまで考えられていたほど有害ではない可能性があることが明らかになりました。逆に、入院中に塩分制限を行うことは、それほど有用ではない可能性があるため、これらの新しい知見は、一般的に行われている塩分制限のあり方を覆すものかもしれません。

急性心不全における腎機能維持のための経口ナトリウム投与(OSPREY-AHF)」試験の結果。A Single-center, Double-Blind, Randomized, Placebo-controlled Trial "の結果が、本日、米国心不全学会年次学術集会の後期臨床試験セッションで、クリーブランドクリニック心不全治療・回復のためのカウフマンセンターの上級心不全/移植フェロー、ロバート・モンゴメリー博士により発表されました。

"1940年代以来、塩が人々が体液で鬱血する主な理由であると教えられてきました。それは、体液過多で入院中に人々を低塩分に保つ必要があるという考えにつながりました。"と、シニア著者W. H. Wilson Tang, MD, Cleveland Clinicの心臓、血管&胸部研究所における心臓不全と心臓移植医療部門の心臓病学者は述べています。

「うっ血性心不全患者において、高用量利尿薬による排尿を促進するために食塩を注入することが有効であるとの報告もあるほどです。 しかし、今回の研究では、経口塩分補給量を上げてもそのような効果は見られず、積極的な利尿療法中に低塩分の食事を続けることは、思ったほど効果がない可能性があるという示唆を与えてくれました。"

心不全は、心臓が体の必要なだけの血液を常に送り出すことができない状態です。米国では600万人近くが罹患しています。心不全は、病院での再入院の一般的な原因であり、65歳以上の方の入院原因の第1位となっています。 入院される心不全患者様の多くは、肺に水がたまることによるむくみや息切れなどのうっ血性の症状を経験されます。

米国疾病対策予防センターによると、アメリカ人の平均的な食事には1日あたり約4gの塩分が含まれています。通常、病院に入院している心不全の患者さんは、低塩分の食事(1日約2グラム)に制限されます。

これを検討した初の二重盲検プラセボ対照無作為化臨床試験で、2022年6月から7月にかけて計65名の患者さんが登録され、解析が行われました。31名の患者さんがプラセボに、34名の患者さんが食塩(または塩化ナトリウム)の介入に割り付けられました。

プラセボと比較した場合、1日6グラムまでの塩の添加--静脈内利尿療法中に1日3回2グラムを投与--は、96時間またはそれ以前の退院時の体重変化や腎機能に統計的な有意差を生じさせなかったという。

プラセボ群に比べ経口塩分介入群では、一部の検査値の変動が少なかったことを除き、すべての臨床検査値に統計学的に有意な差は認められなかった。

 「今回の結果は、心不全患者がもっと塩分を摂るようになるべきだということを意味するものではありません。"心不全の患者さんは、塩分の過剰摂取が体液のうっ滞を引き起こす可能性があることに、依然として留意する必要があります。"

OSPREY-AHF試験は、クリーブランドクリニック心臓血管胸部研究所のウィルソングラントとKaufman Center for Heart Failure Treatment and Recoveryグラントから資金提供を受けて実施されました。


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Salt Pills for Patients With Acute Decompensated Heart Failure? (medscape.com)


急性心不全(ADHF)患者の体積過多を軽減または予防するために食塩を制限することは、病院でよく行われているが、確かなエビデンスはない。したがって、集中的な利尿療法を受けているADHF患者に対して食塩を服用することが有効かどうかを検討する試験は、少し直感に反しているように思われるかもしれない。このような無作為プラセボ対照試験において、高用量の静脈内利尿療法を受けているADHF患者では、減量の代用である利尿時の体重減少にも、血清クレアチニン値にも差はなかった。

患者は、病院で提供される低ナトリウムの食事に加えて、毎日6gの塩化ナトリウムを含む錠剤の形で、静脈内治療中の余分な塩分を摂取した。この間、血清ナトリウム濃度は、塩タブレットを投与された34名の患者さんでは安定していたが、プラセボを投与された31名の患者さんでは著しく低下した。

体重は平均4kg、4.6kgとほぼ同じになり、尿量もほぼ同じであった。塩錠を服用した患者は、96時間後と退院時の両方で血中尿素窒素(BUN)の上昇が少なかった。


この知見は、「急性心不全における塩化ナトリウム制限の日常的な実践に疑問を投げかけるもの」Robert A. Montgomery, MD, Cleveland Clinic, Ohioは、ナショナルハーバー、メリーランド州で行われた米国心不全学会(HFSA)2022年次学術総会でこの研究を発表する際、10月2日と述べました。


OSPREY-AHF(Oral Sodium to Preserve Renal Efficiency in Acute Heart Failure)と呼ばれるこの試験は、ADHF管理における塩分制限への偏重から、体液貯留との戦いにもっと焦点を当てるようにシフトすることも促すかもしれません。OSPREY-HFは、「質の高い証拠の裏付けがあまりない、主にコンセンサスと観察データによって導かれる確立された実践」を取り上げたと、Montgomery氏はtheheart.org| Medscape Cardiology|メドスケープ循環器内科に語った。また、食事によるナトリウム制限には、ADHFの治療を複雑にしたり、阻害したりする可能性のあるマイナス面もある。


低ナトリウム食は、カロリー摂取量および栄養の質の低下と関連する可能性があります」とMontgomery氏は観察した。また、観察研究では、「低ナトリウム食をとっている患者は、神経ホルモンの活性化が増加する可能性がある」ことが示唆されている。腎臓が塩分を感知できないため、ホルモンを増加させ、利尿剤抵抗性を促進させるのです」。

しかし、「高張食塩水という形で塩化ナトリウムを投与すると、利尿剤抵抗性の患者を助けることができる」という新たな証拠も示されている。この介入は、高用量静脈内利尿薬に伴う神経ホルモンの活性化を抑制するようであり、OSPREY-AHFの設計のヒントになったとMontgomeryは述べている。




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2022年10月1日土曜日

深層学習による胸水CT診断


U-Net: deep learning for cell counting, detection, and morphometry | Nature Methods

U-Net は,医療画像解析における多くの深層学習モデルの基礎として重要性を増している.過去の研究において,U-Net は膵臓セグメンテーション,3D 心臓セグメンテーション,自動基底ガラス結節検出などの固形臓器と病巣領域のセグメンテーションに用いられている.

胸部CT画像における胸水セグメンテーションのために,3次元空間重み付けU-Netと2次元古典的U-Netを組み合わせ,微細なマスクを得ることに成功.

胸水セグメンテーションの高い精度は、その後病変分類のための深層学習モデルを訓練するために使用することができる予測特徴を識別。このように、胸部CT画像特徴の大域的・部分的解析に基づいてBPEとMPEを診断する深層学習アルゴリズムを提案し、患者の臨床予後改善に重要な役割を果たす可能性がある。



COVID-19ワクチンと特発性肺線維症急性増悪の関連性を示唆する報告と、冷静なコメント

COVID-19ワクチンと特発性肺線維症急性増悪の関連性を示唆する報告と、冷静なコメント


症例報告にすぎないのでdefinitiveな解釈は困難だと思う。問題提起に過ぎない。


COVID-19 Vaccine in Patients with Exacerbation of Idiopathic Pulmonary Fibrosis

Giacomo Sgalla, et al.

American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine  Volume 206, Issue 2

https://www.atsjournals.org/doi/10.1164/rccm.202112-2765LE


2021年1月から12月にかけて,ILDの大規模紹介施設である当センターにおいて,IPFと診断された計26名の患者が呼吸器系の悪化のため入院した.16名の患者において、このような悪化は、基礎となる線維性疾患の進行、肺塞栓症、感染症、うっ血性心不全による体液過多など、さまざまな条件によって説明された。10 名の患者は,現在の判定基準(4,11)に従い,放射線所見と呼吸悪化の代替原因の除外に基づき AE-IPF と診断された.人口統計、病歴、COVID-19ワクチンの種類と最終投与日、入院時に行われた臨床検査、併存疾患、入院前に行われた最後の肺機能検査などのデータをAE-IPF患者の医療記録からレトロスペクティブに収集した。


COVID-19ワクチン接種後数日で呼吸困難が悪化し,救急外来を受診した患者は10例中4例(40%)であった.患者は全員,Pfizer-BioNTech社製Comirnatyワクチンの接種を受けていた.悪化は,1人は1回目の接種後,1人は2回目の接種後,残りの2人は3回目の接種後に発生した.これらの患者はいずれも過去にAE-IPFのエピソードを経験していない.COVID-19の接種と症状発現の時間的間隔(3~5日,時間間隔中央値3.5日)は,ワクチンとの因果関係が否定できる6名(時間間隔中央値54.5日)と比較して,ワクチンが最も起こりやすい誘因であることが示唆された.しかし,これらの患者では,入院前の数週間にインフルエンザワクチンや肺炎球菌ワクチンの接種が行われていなかったと報告されている.(略)

COVID-19ワクチン接種後にAE-IPFを発症し入院した患者の40%がCOVID-19ワクチン接種と密接な関係を有していたことから,ワクチンによって誘導された免疫応答が,感受性患者においてAEを引き起こす病理生物学的カスケードを活性化している可能性が示唆された.COVID-19ワクチン接種により,T-ヘルパー細胞1型が優勢なT細胞反応が誘導され(12),IL-2,腫瘍壊死因子-α,IFN-γなどの炎症性サイトカインが放出され,マクロファージ活性化経路のアップレギュレーションを介してびまん性肺胞障害に関与する可能性が示唆された.注目すべきは、現在、AE-IPFの潜在的な誘因の中にワクチンが含まれているとは認識されていないことである(4)。しかし,今回の知見は,インフルエンザワクチン接種後のAE-IPFの報告(7,8)やCOVID-19ワクチン接種後のAE-IPFの報告(10)に加え,ワクチンとAE-IPFの関連についてさらなる検討が必要である.しかしながら、ワクチン関連AEは、ごく少数のワクチン接種IPF患者に発生する稀な事象と考えるべきである。


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Comments on COVID-19 Vaccination and Exacerbation of Idiopathic Pulmonary Fibrosis

Tianlun Kang, et al.

https://www.atsjournals.org/doi/full/10.1164/rccm.202205-0877LE?af=R

まず、本研究はIPFと診断された合計26名の患者を対象としています。しかし、本研究の症例数が少ないため、一連のバイアスが生じ、IPF患者に対するCOVID-19ワクチンの影響を明らかにできない可能性があります。したがって、確かな研究結果を得るためには、より多くの患者を対象とすることが示唆される。


第二に、この研究は患者を2つのグループに分類しています。この研究では,患者を「誘因性」と「特発性」の2群に分類した.しかし、プロトコールによると、この 2 群の症例はうまくマッチングされていない。例えば、特発性AE-IPFの患者はCRP(C-reactive protein)が高かった。長期の酸素療法使用率が高いことは、死亡率の上昇と関連している可能性がある。したがって、バイアスを減らすために、2つの症例群をマッチングさせる必要がある。


第三に、これまでの研究で、間質性肺疾患患者は、関節リウマチや進行性全身性硬化症などの他の自己免疫疾患の有病率が高いことが示されている(2-4)。しかし、彼らもまた通常の間質性肺炎と同様の表現型を持っていた。グルココルチコイドは、より良好な長期安全性プロファイルを持つ他の治療法に移行する間、急性増悪の初期管理または治療に最も適している。ワクチンによる急性増悪はステロイド反応性が良いという特徴があり、一部の患者はIPFと不顕性自己免疫疾患を併発している可能性がある。この試験の結果をすべてのIPF患者に一般化する前に、RF(リウマチ因子)、ACPA(抗環状シトルリン化ペプチド抗体)、ANA(抗核抗体)、ENA(抽出可能核抗原抗体)などのベースライン免疫プロファイルのポストホック解析を行うことをお勧めします。


本研究は,COVID-19 ワクチン接種が AE-IPF の誘因となる可能性の解明に寄与するものである.今後、より多くの患者を対象とし、試験群のマッチングを行い、ポストホック解析を実施することが望まれる。

HPVワクチンをめぐる日本の"失われた8年"と、私たちが検証すべきこと

「子宮頸がんワクチン」という呼び方に、以前から違和感があります。 HPVワクチンが子宮頸がん予防に重要であることは間違いありません。日本では女子への定期接種として導入され、子宮頸がん予防を中心に説明されてきたため、この名称が広まった経緯も理解できます。 しかし、このワクチンが...