An exploratory routine-laboratory renal dysfunction-coagulopathy phenotype identifies high-risk ICU patients with pneumonia: MIMIC- IV derivation and fixed-centroid Chinese external validation

जब एक मरीज निमोनिया के साथ गहन देखभाल इकाई (आईसीयू) में पहुँचता है, तो वे सभी एक जैसे नहीं होते हैं। हालांकि निदान एक ही है, लेकिन उनके शरीर के विफल होने का तरीका बहुत अलग हो सकता है। एक व्यक्ति का हृदय संघर्ष कर रहा हो सकता है लेकिन गुर्दे स्वस्थ हों, जबकि दूसरे का रक्त बहुत आसानी से जम रहा हो और अंग बंद हो रहे हों। डॉक्टर लंबे समय से मरीजों की गंभीरता को मापने के लिए स्कोरिंग सिस्टम का उपयोग करते आए हैं, लेकिन ये स्कोर अक्सर एक जटिल कहानी का सारांश देने वाले एक एकल अंक की तरह कार्य करते हैं। वे बताते हैं कि स्थिति कितनी गंभीर है, लेकिन वे हमेशा यह स्पष्ट नहीं करते कि मरीज क्यों बीमार है या वह किस विशिष्ट प्रकार की बीमारी से लड़ रहा है। स्पष्टता की इस कमी के कारण यह अनुमान लगाना कठिन हो जाता है कि कौन जीवित बचेगा या किसे विशिष्ट, जीवन रक्षक सहायता जैसे कि रक्त को छानने वाली मशीन की आवश्यकता होगी।

शोधकर्ताओं ने इन मरीजों को वर्गीकृत करने के लिए एक बेहतर तरीका खोजने की दिशा में कदम बढ़ाना शुरू किया है। केवल यह मापने के बजाय कि स्थिति कितनी खराब है, वे मरीजों के विशिष्ट समूहों, या "फेनोटाइप्स" (phenotypes) को खोजने की कोशिश कर रहे हैं जो रक्त परीक्षण के समान पैटर्न साझा करते हैं। लक्ष्य यह देखना है कि क्या अस्पताल में भर्ती होने के शुरुआती दौर में लिए गए सरल, नियमित रक्त परीक्षण इन छिपे हुए समूहों को प्रकट कर सकते हैं। यदि डॉक्टर निमोनिया के एक विशिष्ट प्रकार के मरीज की पहचान कर सकें जिन्हें गुर्डे की विफलता और रक्त के थक्के जमने की समस्या होने की संभावना है, तो वे उन्हें तुरंत पहचान सकते हैं और उन पर अधिक बारीकी से नज़र रख सकते हैं। यह दृष्टिकोण केवल अनुमान लगाने से आगे बढ़कर मरीज की विशिष्ट जैविक अवस्था को समझने की ओर बढ़ता है।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने दो बहुत अलग स्थानों के डेटा का उपयोग करके इस विचार का परीक्षण करने के लिए एक योजना बनाई। सबसे पहले, उन्होंने संयुक्त राज्य अमेरिका के एक अस्पताल के चिकित्सा रिकॉर्ड के एक विशाल डेटाबेस, MIMIC-IV को देखा। इस डेटाबेस में हजारों वयस्क मरीजों की जानकारी है जिन्हें निमोनिया के कारण आईसीयू में भर्ती किया गया था। शोधकर्ताओं ने अस्पताल में मरीजों के पहले दिन पर ध्यान केंद्रित किया, और ग्यारह नियमित रक्त मापों को निकाला जो लगभग हर अस्पताल में उपलब्ध होते हैं। इन परीक्षणों ने रक्त कोशिकाओं की संख्या, रक्त के थक्के जमने की क्षमता, गुर्दे के कार्य करने के तरीके और शरीर में लवणों (salts) के संतुलन की जाँच की। उन्होंने जटिल, महंगे या दुर्लभ परीक्षणों का उपयोग नहीं किया जो हर जगह उपलब्ध न हों। उन्होंने केवल उन मानक आंकड़ों का उपयोग किया जो एक डॉक्टर सुबह स्क्रीन पर देखता है।

एक कंप्यूटर पद्धति का उपयोग करते हुए जो समान चीजों को एक साथ समूहित करती है, शोधकर्ताओं ने इन रक्त पैटर्न का विश्लेषण किया ताकि यह देखा जा सके कि क्या वे स्वाभाविक रूप से विशिष्ट समूहों में विभाजित होते हैं। उन्होंने पाया कि मरीज केवल "स्वस्थ" से "बहुत बीमार" की एक सीधी रेखा में नहीं थे। इसके बजाय, डेटा ने उन्हें तीन स्पष्ट समूहों में विभाजित किया। पहले समूह के रक्त परीक्षण अपेक्षाकृत सामान्य थे, जिसमें स्वस्थ गुर्दा कार्य और रक्त के थक्के जमने की सामान्य प्रक्रिया थी। दूसरे समूह में परेशानी के संकेत दिखे, जैसे कि कम रक्त कोशिका गणना और शरीर में लवणों के संतुलन में कुछ बदलाव। तीसरा समूह सबसे अधिक चिंताजनक था। इन मरीजों में गुर्दे की शिथिलता के स्पष्ट संकेत थे, जिसका अर्थ था कि उनके शरीर कचरे को ठीक से नहीं छान पा रहे थे, साथ ही असामान्य रक्त के थक्के और लवणों का महत्वपूर्ण असंतुलन भी था।

परिणामों ने दिखाया कि ये समूह केवल संख्याओं का यादृच्छिक संग्रह नहीं थे; वे बहुत अलग परिणामों की भविष्यवाणी करते थे। अमेरिकी डेटासेट में, पहले (सबसे स्वस्थ) समूह के मरीजों की मृत्यु दर लगभग 17 प्रतिशत थी। दूसरे समूह की मृत्यु दर लगभग 23 प्रतिशत थी। लेकिन तीसरे समूह में, जिसमें गुर्दे और थक्के की समस्याएं थीं, मृत्यु दर 32 प्रतिशत से अधिक थी। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि निरंतर गुर्दे के प्रतिस्थापन चिकित्सा (CRRT)—एक मशीन जो रक्त को छानने के लिए कृत्रिम गुर्दे के रूप में कार्य करती है—की आवश्यकता विभिन्न समूहों के बीच काफी भिन्न थी। पहले समूह के केवल लगभग 2 प्रतिशत को इस मशीन की आवश्यकता थी, जबकि तीसरे समूह के लगभग 23 प्रतिशत को इसकी आवश्यकता थी। इसने यह सुझाव दिया कि रक्त परीक्षण सफलतापूर्वक एक विशिष्ट, उच्च-जोखिम वाले प्रकार के मरीज की पहचान कर रहे थे जिसे गहन अंग सहायता की आवश्यकता होने की संभावना थी।

यह देखने के लिए कि क्या यह निष्कर्ष वास्तविक था या केवल एक अस्पताल के डेटा का संयोग था, शोधकर्ताओं ने पूरी तरह से अलग समूह के मरीजों पर इसका परीक्षण किया। उन्होंने अमेरिकी डेटा में पाए गए सटीक नियमों और पैटर्न को लिया और उसे शंघाई, चीन के एक अस्पताल में भर्ती गंभीर निमोनिया के 412 मरीजों के एक छोटे समूह पर लागू किया। उन्होंने चीनी डेटा का नए समूह खोजने के लिए पुन: विश्लेषण नहीं किया; इसके बजाय, उन्होंने केवल कंप्यूटर से प्रत्येक चीनी मरीज को अमेरिकी डेटा द्वारा परिभाषित तीन समूहों में रखने के लिए कहा। यह एक देश में खींचे गए मानचित्र का उपयोग करके दूसरे देश के शहर में रास्ता खोजने जैसा है।

चीन में परिणाम भी इसी पैटर्न का पालन करते हैं। जो मरीज तीसरे समूह में आए—जिसमें गुर्दे और थक्के की समस्याएं थीं—उनमें मृत्यु दर सबसे अधिक (50 प्रतिशत) और किडनी सपोर्ट मशीनों की आवश्यकता भी सबसे अधिक (लगभग 64 प्रतिशत) देखी गई। पहले समूह के मरीजों की मृत्यु दर सबसे कम थी। हालांकि संख्याएं अलग थीं क्योंकि चीनी समूह को विशेष रूप से गंभीर निमोनिया के लिए चुना गया था, लेकिन जोखिम की दिशा बिल्कुल समान थी। संयुक्त राज्य अमेरिका में पहचाने गए उच्च-जोखिम वाले समूह ने चीन में भी उच्च-जोखिम वाले समूह के रूप में पहचान बनाई। यह निरंतरता बताती है कि गुर्दे की विफलता और रक्त के थक्के जमने की समस्या का पैटर्न निमोनिया के मरीजों में अत्यधिक खतरे का एक सार्वभौमिक संकेत है, जिसे विभिन्न स्वास्थ्य प्रणालियों और आबादी में पहचाना जा सकता है।

शोधकर्ताओं ने यह भी जांचा कि क्या उनके निष्कर्ष स्थिर थे। उन्होंने यह सुनिश्चित करने के लिए कि कंप्यूटर केवल एक यादृच्छिक पैटर्न नहीं खोज रहा है, विभिन्न शुरुआती बिंदुओं के साथ अपने विश्लेषण को कई बार चलाया। लगभग हर प्रयास में, वही तीन समूह उभरे, और उच्च-जोखिम वाला समूह लगातार सबसे खराब परिणामों वाला बना रहा। उन्होंने यह भी जांचा कि क्या परिणाम छोटे हिस्सों में डेटा देखने पर भी टिके रहते हैं, और उच्च-जोखिम वाला समूह लगभग सभी मामलों में सबसे खतरनाक बना रहा। इसने उन्हें विश्वास दिलाया कि यह पैटर्न मजबूत है और गणना की गलती नहीं है।

हालांकि, यह अध्ययन निमोनिया के उपचार की समस्या को हल करने का दावा नहीं करता है। शोधकर्ता इस बात को लेकर सावधान थे कि इन समूहों की पहचान करना स्वतः ही डॉक्टर को यह नहीं बताता कि मरीज का इलाज कैसे किया जाए। यह यह सिद्ध नहीं करता कि उच्च-जोखिम वाले समूह को एक विशिष्ट दवा देने से उनकी जान बच जाएगी। यह अध्ययन एक अवलोकन है, जो परिदृश्य को अधिक स्पष्ट रूप से देखने का एक तरीका है। यह सुझाव देता है कि नियमित रक्त परीक्षण एक विशिष्ट, खतरनाक बीमारी की अवस्था को प्रकट कर सकते हैं जो सामान्य गंभीरता स्कोर से कहीं अधिक गहरी है। तथ्य यह है कि यह पैटर्न केवल मानक परीक्षणों का उपयोग करके अमेरिका और चीन दोनों में दिखाई देता है, इसका अर्थ है कि यह डॉक्टरों के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है जिससे वे उन मरीजों की पहचान कर सकें जिन्हें अतिरिक्त ध्यान देने की आवश्यकता है।

यह कार्य इस बात पर प्रकाश डालता है कि निमोनिया एक एकल बीमारी नहीं बल्कि विभिन्न शारीरिक अवस्थाओं का एक संग्रह है। कुछ मरीज ऐसी लड़ाई लड़ रहे हैं जो मुख्य रूप से उनके फेफड़ों को प्रभावित करती है, जबकि अन्य एक प्रणालीगत (systemic) लड़ाई लड़ रहे हैं जो उनके गुर्दे और रक्त पर हमला करती है। साधारण, रोजमर्रा के लैब परीक्षणों का उपयोग करके, डॉक्टर जल्द ही उन मरीजों को पहचान सकेंगे जो दूसरी प्रकार की लड़ाई लड़ रहे हैं। इससे बेहतर निगरानी और शायद, भविष्य में, इन विशिष्ट प्रकार के मरीजों के लिए अनुकूलित बेहतर उपचार संभव हो सकेगा। फिलहाल, यह अध्ययन एक प्रमाण है कि ये छिपे हुए समूह मौजूद हैं और इन्हें महंगे उपकरणों के बिना भी खोजा जा सकता है, जो उन महत्वपूर्ण क्षणों का अधिक स्पष्ट दृश्य प्रदान करता है जब निमोनिया का मरीज सबसे अधिक खतरे में होता है।