Establishment of a clinical algorithm for the diagnosis of P. falciparum malaria in children from an endemic area using a Classification and Regression Tree (CART) model

Abstract

Die Weltgesundheitsorganisation WHO schätzte die Zahl der an Malaria erkrankten Menschen im Jahr 2009 auf weltweit 225 Millionen. Auf dem afrikanischen Kontinent betrafen 85% der durch Malaria verursachten Todesfälle Kinder unter fünf Jahren. Obwohl die Inzidenzen der P. falciparum-Malaria in einigen Teilen des subsaharischen Afrika sinken und andere Erkrankungen mit ähnlichen Symptomen wie denen der Malaria an Bedeutung gewinnen, ist eine vorsorgliche medikamentöse Behandlung im Verdachtsfall weiterhin üblich. Ziel dieser Arbeit ist die Generierung eines auf das Lebensalter bezogenen klinischen Algorithmus, der mit einfachen klinischen Symptomen die Diagnose einer P. falciparum - Parasitämie ermöglicht. Die Studie wurde in einem ländlichen Krankenhaus in der Ashanti-Region in Ghana durchgeführt, welche über das ganze Jahr hinweg holoendemisch für Malaria ist. Insgesamt wurden 5447 ambulante Besuche von 3641 Patienten im Alter zwischen 2-60 Monaten analysiert. Alle Kinder wurden von einem Pädiater klinisch untersucht und es wurden ein kleines Blutbild sowie ein Malariaausstrich (‘Dicker Tropfen’) angefertigt. Mit Hilfe einesClassification and Regression Tree (CART) wurde ein klinischer Entscheidungsbaum für die Prädiktion einer Plasmodium-Parasitämie generiert und prädiktive Werte für alle erfassten Symptome berechnet. Eine Parasitämie wurde bei Kindern im Alter von 2-12 Monaten mit einer Prävalenz von 13.8% und bei Kindern im Alter zwischen 12 und 60 Monatenmit einer Prävalenz von 30.6% gefunden. Das CART-Modell ergab altersabhängige Unterschiede in der Fähigkeit der Variablen eine Parasitämie vorherzusagen. Während sich bei Kindern im Alter zwischen 2 und 12 Monaten die „palmare Blässe“ als das wichtigste Symptom herausstellte, gewannen die Variablen „Fieber in der Anamnese“ und „erhöhte Körpertemperatur ≥ 37.5°C“ bei Kindern im Alter zwischen 12 und 60 Monaten an Bedeutung. Die Variable „palmare Blässe“ war bei Kindern jedes Alters signifikant (p<0.001) mit niedrigeren Hämoglobinwerten assoziiert. Im Vergleich zum Algorithmus des Integrated Management of Childhood Illness (IMCI) hatte das CART-Modell eine deutlich höhere Spezifität sowie einen höheren positiven prädiktiven Wert für die Vorhersage einer Parasitämie. Die Anwendung von altersbezogenen Algorithmen erhöht die Spezifität der Vorhersage einer P. falciparum - Parasitämie. Selbst in einer Population mit einer hohen Prävalenz an Anämie ermöglicht der prädiktive Wert der „palmaren Blässe“ eine Erkennung von signifikant geringeren Hb-Werten. Die Bedeutung der „palmaren Blässe“ sollte daher in der Schulung von Gesundheitshelfern hervorgehoben werden. Mangels ausreichender Sensitivität kann allerdings weder auf Basis des besten Algorithmus noch mit „palmarer Blässe“ als einzelnem klinischem Zeichen eine Therapieentscheidung getroffen werden. Sie sind daher kein Ersatz für eine vorsorgliche medikamentöse Behandlung und einen Erregernachweis.