Métodos de análisis de factores y predictores de la evolución en la supervivencia de la enfermedad cardiovascular

Abstract

Objetivos: El objetivo principal de este trabajo de tesis es el desarrollo e implementación de un modelo estadístico con el que estudiar la evolución de pacientes con insuficiencia cardíaca (IC), mediante el uso de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI), y determinar qué factores tiene asociados.

Métodos: Este estudio se plantea como un estudio longitudinal, retrospectivo, observacional y descriptivo. En él analizamos los datos clínicos de 251 pacientes que acuden a la unidad de IC del Hospital Virgen de la Arrixaca de Murcia durante los años 2005 a 2017 con FEVI reducida (≤40%). Los datos de FEVI los obtenemos de las 1504 ecocardiografías (media de 6.0±3.7 por paciente) recogidas en el hospital. Para todos ellos se ha revisado la mortalidad (que se produce en un 45.4% de los pacientes) y tiempos de seguimiento (media 8.9±4.7 años). El modelo que proponemos y desarrollamos para estudiar los datos de estos pacientes está basado en los conocidos como joint models para datos longitudinales y de supervivencia. Para describir la evolución de la FEVI usamos una función no lineal determinada por un valor inicial, una determinada velocidad a la que aumentan los valores y un punto máximo al que se aproximan, que llamamos de saturación. Para la estimación y definición de este modelo usamos la estadística bayesiana y el lenguaje probabilístico Stan, que nos ofrecen una mayor libertad a la hora de establecer las distintas características del modelo.

Resultados: Los resultados de nuestro análisis indican que los pacientes parten con unos valores iniciales de FEVI en torno a un 25% (intervalo de credibilidad al 95% de [22.6, 26.8]). El aumento de estos valores se produce en los primeros 6 meses, siendo más corto en presencia de cardiopatía isquémica. El aumento medio se estima en un 15.5% (intervalo de credibilidad al 95% de [12.7, 18.3]). Las variables que se asocian con los valores iniciales de FEVI o bien con el aumento posterior son: el infarto aguo de miocardio (IAM), la hipertensión arterial (HTA), la etiología isquémica, el tiempo desde el diagnóstico o el volumen telediastólico (VTD, que es una medida del remodelado cardíaco). Nuestros resultados muestran que la mejora de los valores de la FEVI se asocia con un descenso en el riesgo de muerte en torno a un 18% (hazard ratio de 0.82 con intervalo de credibilidad al 95% de [0.71, 0.94]).

Objectives: The main objective of this work is the development and implementation of a statistical model to study the evolution of patients with HF, by using left ventricular ejection fraction (LVEF), and to determine factors associated with it.

Methods: This is a longitudinal, retrospective, observational and descriptive study. In it, we analyzed the clinical data of 251 patients attending the HF unit of the Hospital Virgen de la Arrixaca of Murcia during the years 2005 to 2017 with reduced LVEF (less than or equal to 40%). LVEF data were obtained from 1504 echocardiographies (average of 6.0±3.7 per patient) collected in the hospital. For all of them, mortality (occurring in 45.4% patients) and follow-up times (average of 8.9 years) were reviewed. To study these data we propose a model based on joint models for longitudinal and time-to-event data. To describe the evolution of LVEF values, we use a nonlinear function determined by an initial value, a growth rate of the values and a maximum point called saturation where they approach. To estimate and define this model we use bayesian statistics and the probabilistic language Stan. This language provides more freedom to establish different characteristics of the model.

Results: The results of our analysis indicate that patients start with initial LVEF values around 25% (with 95% credible interval of [22.6, 26.8]). The increase in these values is produced in the first 6 months and it is shorter in the presence of ischemic heart disease. The average increase is estimated at 15.5\% (with 95% confidence interval of [12.7, 18.3]). The variables associated with LVEF initial values or with posterior increment are: acute myocardial infarction, hypertension, ischemic etiology, time since diagnosis or end-diastolic volume (a cardiac remodeling measure). Our results show that LVEF improvement reduces the risk of death by 18% (hazard ratio of 0.82 with a 95% credible interval of [0.71, 0.94]).