《Australian Veterinary Journal》:Use of VetCompass Australia data to estimate body weight for antimicrobial stewardship in Australian dogs
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评估抗菌药物使用的合理性需要多个数据要素,包括治疗指征、疗程和所用药物剂量。要计算剂量,需要活性成分含量和动物体重。犬只体重在VetCompass Australia数据库的電子醫療記錄(electronic medical records, EMR)中经常缺
评估抗菌药物使用的合理性需要多个数据要素,包括治疗指征、疗程和所用药物剂量。要计算剂量,需要活性成分含量和动物体重。犬只体重在VetCompass Australia数据库的電子醫療記錄(electronic medical records, EMR)中经常缺失。研究人员从VetCompass Australia提取了数据库中体重、年龄和性别均有记录的十大犬种電子臨床記錄(electronic clinical records)(n=72,089),计算了每个品种按年龄和性别分组的平均体重。在第二组队列中,研究人员提取了年龄大于1岁、有体重记录且开具过抗菌药物的动物记录(n=69,683),利用已有工具提取给药总毫克数,随后分别使用真实体重和品种/性别/年龄均值来评估抗菌药物剂量的合理性,并将抗菌药物剂量与墨尔本大学《澳大利亚兽医处方指南》(Australian Veterinary Prescribing Guidelines)的推荐值进行比较。第二组队列中共有46,172次抗菌药物剂量合理(合理率66%)。VetCompass Australia近似体重的真阳性率(true positive rate)为82%,真阴性率(true negative rate)为78%。亚组均值插补(subgroup mean imputation)是群体水平研究中处理缺失数据以判断抗菌药物剂量合理性的一种精度可接受的方法。
该研究发表在《Australian Veterinary Journal》。研究背景方面,抗菌药物在人与兽医临床广泛用于预防和治疗感染,不合理使用(如不足剂量与过量剂量)会导致抗菌药物耐药(antimicrobial resistance, AMR)产生,并影响患畜安全与治疗疗效。抗菌药物管理(antimicrobial stewardship, AMS)项目正越来越多地在兽医临床推行,以提升抗菌药物合理应用水平。评估处方合理性需综合指征、药物种类、疗程和给药方案等要素,其中剂量合理性评价依赖患畜体重,但VetCompass Australia等電子醫療記錄(electronic medical records, EMR)中体重数据缺失率高达59%,导致剂量方案无法推算,而人工数据收集成本高、耗时长。现有評估電子獸醫記錄(evaluating electronic veterinary records)的研究发现,可获取全部合理性评价要素的记录不足40%。缺失数据是電子醫療記錄(electronic medical records, EMR)研究的普遍问题,多重插补(multiple imputation)虽严谨但复杂,亚组均值插补(subgroup mean imputation)作为单重插补(single imputation)方法虽可能低估变异,但因简便易用,在前瞻性审计反馈中有应用价值。此外,美国养犬俱乐部(American Kennel Club, AKC)的品种标准体重未必适用于澳大利亚犬群。因此研究人员开展此项研究,旨在先确定澳大利亚常见犬种的平均体重,再评估使用VetCompass Australia亚组均值插补体重、以及使用AKC公布体重来插补的准确性,并检验其在评估犬用抗菌药物处方剂量合理性时的效果,假设VetCompass Australia插补体重相比真实体重具有可接受准确性,可用于澳大利亚常见犬种抗菌药物剂量合理性评价。
关键技术方法上,研究人员构建两个队列:队列1(Cohort 1)从VetCompass Australia提取十大犬种且体重、年龄、性别齐全的電子臨床記錄(electronic clinical records),每个患畜仅保留首条记录,剔除体重超出均值±3倍标准差的记录,年龄按整年分类,按品种、性别、年龄分组计算均值体重,用单样本t检验比较VetCompass均值与AKC指示体重,采用多变量广义线性回归模型分析性别、年龄、绝育(neutering)状态对体重的影响,并用Stata mi套件做多元正态回归多重插补(multiple imputation using multivariate normal regression)对比亚组均值插补;队列2(Cohort 2)提取十大犬种中年龄>1岁、有体重记录且开具抗菌药物的记录,剔除外带体重异常值、指南未收载药物及静脉/肌肉/皮下注射给药记录,利用已有工具提取给药总毫克数,按公式算实际剂量(总毫克÷真实体重),再分别用VetCompass亚组均值体重、AKC品种标准体重算代理剂量,以墨尔本大学《澳大利亚兽医处方指南》推荐剂量范围放宽±10%为合理性阈值,分类合理/不合理,计算VetCompass插补体重、AKC体重相对于真实体重评价的真阳性率(true positive rate)与真阴性率(true negative rate),统计用Stata 17.0完成。
研究结果如下:
Results:队列1自VetCompass Australia提取72,089条犬记录,剔除年龄缺失250条、年龄<1岁10,097条、体重>均值+3σ的1,876条、同患畜重复临床记录25,245条后,剩余34,621条用于分析,涵盖拉布拉多寻回犬(Labrador retriever)、杰克罗素梗(Jack Russell terrier)、斯塔福郡斗牛梗(Staffordshire bull terrier)、边境牧羊犬(Border collie)、查理王小猎犬(Cavalier king Charles spaniel)、德国牧羊犬(German shepherd)、金毛寻回犬(Golden retriever)、澳洲牧牛犬(Australian cattle dog)、澳洲卡尔比犬(Australian kelpie)、罗威纳犬(Rottweiler)。所有品种体重均正态分布,雄性平均体重高于雌性,绝育犬只一般重于未绝育犬只(雌拉布拉多例外,未绝育更重),年龄与绝育状态对体重的影响因品种、性别而异,体重达平台期的年龄各异。VetCompass Australia平均体重除罗威纳犬外均显著高于AKC指示体重(P<0.001)。回归模型中,亚组均值插补优于调整年龄、性别、绝育后的多重插补。
接着在队列2中,初提取41,839条记录,剔除体重异常938条、药物不在指南或注射给药1,422条后剩39,252条;用真实体重计算有25,982次(66%)剂量合理。使用VetCompass Australia亚组均值体重代理评价时,真阳性率82%(实际合理且插补判合理的21,242/实际合理总数25,982),真阴性率78%(实际不合理且插补判不合理的10,341/实际不合理总数13,270),交叉表显示实际合理时插补判不合理占18%(4,662),实际不合理时插补判合理占22%(3,007)。使用AKC体重估计时(排除无AKC体重的杰克罗素梗),真阳性率79%(16,712/21,092实际合理),真阴性率61%(6,392/10,508实际不合理)。
Discussion:電子獸醫記錄(veterinary electronic clinical records)中体重缺失普遍,本研究显示VetCompass Australia亚组均值体重与AKC指示体重的真阳性率相近(82%对79%),但VetCompass Australia检测不合理剂量的真阴性率更高(78%对61%),差异源于AKC体重多针对健康犬标准且未考虑年龄与绝育影响,而澳大利亚犬只普遍重于AKC标准(除罗威纳),可能与澳大利亚犬肥胖率高有关。部分品种均值与英国2019年报道相近,但罗威纳与拉布拉多更重,雄德国牧羊犬更轻。体重缺失属完全随机缺失,因为实践中体重常存于患畜档案而非逐次就诊记录,导致VetCompass Australia无法获取时序体重;亚组均值插补可用大样本得到小置信区间的亚群均值,适合群体监测。剂量合理性评价准确度与其他大數據(big data)抗菌药物处方數據科學(data science)工具相当,本研究仅66%记录剂量合理,反映澳大利亚兽药 dosing不合理常见。局限包括品种由主人与兽医填报未必纯种、剔除±3σ可能去掉真值、±10%缓冲受制剂规格影响可能偏向宽限不合理剂量;纯种犬占澳大利亚伴宠44%,混种与设计犬种插补精度有限;猫与其他物种需另研。结论:澳大利亚犬平均体重大于AKC指示体重,年龄与绝育显著影响多数品种平均体重;VetCompass Australia可提供澳大利亚犬品种均值体重,亚组均值插补精度可比多重插补,为群体水平研究提供简便缺失数据处方法,插补数据评价的剂量合理性可有效克服VetCompass Australia体重缺失问题。