Zespół odkrył ponadto, że typy te różniły się stopniem nasilenia choroby i potrzebą wspomagania oddychania podczas hospitalizacji.
Odkrycia mają poważne konsekwencje dla leczenia klinicznego COVID-19 i mogą pomóc lekarzom przewidzieć, kto jest najbardziej zagrożony i prawdopodobnie potrzebuje opieki szpitalnej w przypadku drugiej fali zakażeń koronawirusem.
Czytaj też:
Jak przygotować się do testu na koronawirusa? To nie takie proste!
COVID-19 – analiza objawów
Chociaż ciągły kaszel, gorączka i utrata węchu są zwykle wskazywane jako trzy kluczowe objawy COVID-19, dane zebrane od użytkowników aplikacji pokazują, że ludzie mogą odczuwać wiele różnych objawów, w tym bóle głowy, bóle mięśni, zmęczenie, biegunkę, splątanie, utratę apetytu, duszność i inne. Postęp i wyniki również różnią się znacznie między ludźmi, od łagodnych objawów grypopodobnych lub zwykłej wysypki po ciężką lub śmiertelną chorobę.
Aby dowiedzieć się, czy poszczególne objawy zwykle pojawiają się razem i jaki ma to związek z postępem choroby, zespół badawczy wykorzystał algorytm uczenia maszynowego do analizy danych z podzbioru około 1600 użytkowników w Wielkiej Brytanii i USA z potwierdzonym COVID-19, którzy regularnie rejestrowali swoje objawy za pomocą aplikacji w marcu i kwietniu.
Analiza ujawniła sześć specyficznych grup objawów pojawiających się w charakterystycznych punktach czasowych postępu choroby, reprezentujących sześć różnych „typów” COVID-19. Algorytm został następnie przetestowany, poprzez zastosowanie go na drugim niezależnym zbiorze danych 1000 użytkowników w Wielkiej Brytanii, Stanach Zjednoczonych i Szwecji, którzy zarejestrowali swoje objawy w maju.
Wszystkie osoby zgłaszające objawy doświadczały bólu głowy i utraty węchu, z różnymi kombinacjami dodatkowych objawów w różnym czasie. Niektóre z nich, takie jak splątanie, ból brzucha i duszność, nie są powszechnie znane jako objawy COVID-19, ale są cechami charakterystycznymi najcięższych postaci tej choroby.
COVID-19 – 6 różnych zestawów objawów
Jakie zatem klastry objawów wyróżniono w analizie?
- („grypopodobne” bez gorączki): Ból głowy, utrata węchu, bóle mięśni, kaszel, ból gardła, ból w klatce piersiowej, brak gorączki.
- („grypopodobne” z gorączką): Ból głowy, utrata węchu, kaszel, ból gardła, chrypka, gorączka, utrata apetytu.
- (żołądkowo-jelitowe): Ból głowy, utrata węchu, utrata apetytu, biegunka, ból gardła, ból w klatce piersiowej, brak kaszlu.
- (ciężki poziom 1, zmęczenie): Ból głowy, utrata węchu, kaszel, gorączka, chrypka, ból w klatce piersiowej, zmęczenie.
- (ciężki poziom 2, splątanie): Ból głowy, utrata węchu, utrata apetytu, kaszel, gorączka, chrypka, ból gardła, ból w klatce piersiowej, zmęczenie, splątanie, ból mięśni.
- (ciężki poziom 3, dolegliwości po stronie brzucha i układu oddechowego): Ból głowy, utrata węchu, utrata apetytu, kaszel, gorączka, chrypka, ból gardła, ból w klatce piersiowej, zmęczenie, splątanie, ból mięśni, duszność, biegunka, ból brzucha.
Czytaj też:
Szczepionka na koronawirusa. Jak długo będzie chronić przed COVID-19?
COVID-19 – kto wymaga respiratora?
Następnie zespół zbadał, czy osoby doświadczające określonych grup objawów częściej wymagały wspomagania oddychania w postaci wentylacji lub dodatkowego tlenu.
Odkryli, że tylko 1,5% osób z objawami grupy 1, 4,4% osób z typem 2 i 3,3% osób z typem 3 wymagało wspomagania oddychania. Liczby te wynosiły odpowiednio 8,6%, 9,9% i 19,8% dla klastrów 4, 5 i 6. Ponadto prawie połowa pacjentów z objawami typu 6 trafiła do szpitala, w porównaniu z zaledwie 16% pacjentów w klastrze 1.
Ogólnie rzecz biorąc, osoby z objawami COVID-19 z klastra 4, 5 lub 6 były zwykle starsze i słabsze oraz częściej miały nadwagę i występowały u nich wcześniej schorzenia, takie jak cukrzyca lub choroba płuc, w przeciwieństwie do osób z typem 1, 2 lub 3.
Następnie naukowcy opracowali model łączący informacje o wieku, płci, BMI i wcześniejszych stanach z objawami zebranymi w ciągu zaledwie pięciu dni od wystąpienia choroby.
Pozwoliło to przewidzieć, do której grupy należy pacjent i kto będzie wymagał hospitalizacji i wspomagania oddychania z większym prawdopodobieństwem poprawy stanu zdrowia niż istniejący model ryzyka oparty wyłącznie na wieku, płci, BMI i istniejących wcześniej stanach.
Znaki ostrzegawcze a bardziej intensywna opieka
Biorąc pod uwagę, że większość osób, które wymagają wspomagania oddychania, trafia do szpitala około 13 dni po wystąpieniu pierwszych objawów, te dodatkowe osiem dni stanowi istotne „wczesne ostrzeżenie” o tym, kto prawdopodobnie potrzebuje bardziej intensywnej opieki.
– Odkrycia te mają istotne implikacje dla opieki i monitorowania osób najbardziej narażonych na ciężki COVID-19 – powiedziała dr Claire Steves z King's College London. – Jeśli potrafisz przewidzieć, z którego klastra są ludzie w piątym dniu objawów, masz czas, aby udzielić im wsparcia i wczesnych interwencji, takich jak monitorowanie poziomu tlenu i cukru we krwi oraz upewnienie się, że są odpowiednio nawodnione. Ten prosty model opieki można zapewnić w domu, zapobiegając hospitalizacjom.
Główny badacz, dr Carole Sudre z King's College w Londynie, powiedziała:
– Nasze badanie ilustruje znaczenie monitorowania objawów w czasie, aby nasze prognozy dotyczące indywidualnego ryzyka i wyników były bardziej dokładne. Takie podejście pomaga nam zrozumieć rozwijającą się historię tej choroby u każdego pacjenta, tak aby mógł uzyskać najlepszą opiekę.
– Możliwość gromadzenia dużych zbiorów danych za pośrednictwem aplikacji i stosowania do nich uczenia maszynowego ma głęboki wpływ na nasze zrozumienie zakresu i wpływu COVID-19 oraz na zdrowie ludzi w szerszym zakresie – powiedział Sebastien Ourselin, profesor inżynierii opieki zdrowotnej na King's College London i naczelny autor badania.