Construcción de un Donor Quality Index (DQI) de riñón con datos de los posibles donantes de órganos en Chile

Abstract

El trasplante de riñón es la mejor opción terapéutica para tratar la insuficiencia renal crónica, significando una mayor supervivencia y calidad de vida en el receptor en comparación a la diálisis, así como también menores costos económicos para el sistema público de salud en Chile. Pero, anualmente, solo entre el 10% y 15% de los pacientes en lista de espera logran acceder al trasplante, debido a la escasez de donaciones. Se tiene que el 85% de los posibles donantes son descartados en el proceso de procuramiento, donde uno de los motivos se relaciona a errores en el apropiado mantenimiento del posible donante por parte de los médicos y personal de procuramiento. Por lo tanto, el objetivo de esta tesis consiste en construir un Donor Quality Index (DQI) de riñón que se genere con datos de los posibles donantes, y que permita apoyar la toma de decisiones para su adecuado tratamiento.

Para este trabajo se ocuparon datos de 999 trasplantes realizados entre los años 1983 y 2020 en tres centros de trasplante de Chile, que tienen características demográficas y clínicas de donante, el trasplante y el receptor. Se analizaron las variables de calidad o riesgo del trasplante (Función Retardada del Injerto (FRI), creatinina, complicaciones y Presión Arterial Media (PAM)), mediante la aplicación de modelos de aprendizaje supervisado y técnicas de interpretabilidad. También se hizo un análisis de perfiles de riesgo que segmentó los atributos de calidad o riesgo por medio de algoritmos de aprendizaje no supervisado. Resultados que sirvieron para generar propuestas de DQI del riñón, que fueron evaluadas con los potenciales usuarios del área médica.

La propuesta seleccionada consiste en un DQI o Donor Risk Index (DRI) construido como una clasificación de 4 niveles de calidad o riesgo en base a las predicciones de la FRI y la presencia de complicaciones (PC) que podrían presentarse hasta los tres meses post-trasplante. Estas se obtienen de un modelo Decision Tree, con un AUC-ROC del 61% para la FRI y 80% para la PC. El desempeño de la FRI es comparable con los indicadores del posible donante que se usan mundialmente, como el KDRI y KDPI, mientras que el modelo de la PC superó al resto de las variables de calidad o riesgo. Se validó la relevancia clínica de las características en cada modelo, aunque solo el de la FRI presenta variables robustas en distintos métodos de interpretabilidad. La presentación del DQI/DRI varía según el tipo de usuario (médicos o CLP) e incluye las condiciones satisfechas en cada árbol de decisión que justifican el valor de las predicciones.

Finalmente, se puede decir que el valor de este trabajo radica en abordar un problema que no ha sido tratado directamente en la literatura científica previa. Como también en la construcción un indicador que es aceptable desde el punto de vista técnico y clínico, y que es aplicable en el proceso de procuramiento de órganos en Chile.