Predicción de supervivencia en trauma pediátrico: evaluación de escalas pronósticas y desarrollo de nuevos modelos en un centro de trauma en Colombia

Abstract

Antecedents: Tot i que els indicadors globals de salut han millorat, aquesta evolució ha estat desigual entre les diferents regions del món. En particular, la mortalitat per traumatisme a l’Amèrica Llatina no ha experimentat avenços significatius durant les darreres dècades, fet que posiciona el trauma com un greu problema de salut pública amb una elevada càrrega de morbiditat i mortalitat. Malgrat els beneficis demostrats de l’ús d’escales de gravetat en el pronòstic clínic, el seu ús a la regió és limitat i, fins a la data de realització daquesta tesi, no s’han publicat estudis que n’avaluïn el rendiment en població pediàtrica colombiana. Aquesta tesi doctoral es va proposar descriure la casuística local i avaluar el rendiment d’algunes escales en la predicció de la supervivència davant del trauma.

Mètodes: Aquesta tesi es presenta com un compendi de tres articles publicats en revistes indexades, revisades per parells i classificades en els quartils Q1 i Q2. Es va dur a terme un estudi de cohort retrospectiu en nens menors de 18 anys atesos per lesions en un centre de trauma d’alta complexitat a Cali, Colòmbia. Es va fer una anàlisi descriptiva de les característiques clíniques i demogràfiques dels pacients, la naturalesa de les lesions i els desenllaços, així com de les puntuacions obtingudes en diverses escales. Es va avaluar el rendiment de tres escales pronòstiques: el Pediatric Trauma Score (PTS), l’International Classification of Diseases 10th Revision-based Injury Severity Score (ICISS) i el Trauma and Injury Severity Score (TRISS). La seva capacitat predictiva de supervivència es va valorar mitjançant l’anàlisi de discriminació (àrea sota la corba ROC – AUROC) i de calibratge (prova de Hosmer-Lemeshow). A més, es van desenvolupar nous models predictius a partir d’ajustos en les variables originals del TRISS i l’ICISS, els quals es van comparar estadísticament amb les seves versions estàndard i es van validar internament mitjançant la tècnica de bootstrapping. Cada article del compendi correspon a l’avaluació individual de cadascuna de les escales.

Resultats: Es van incloure 1.047 nens a l’estudi, amb una edat mitjana de 12 anys, dels quals el 73,7% eren de sexe masculí. Les principals causes de lesió van ser els accidents de trànsit (31,5%) i la violència interpersonal (29%). La mortalitat global va ser del 5,9%, sent l’homicidi la causa més freqüent de mort. L’avaluació del PTS va mostrar un rendiment excel·lent en totes les mètriques analitzades. Les escales TRISS i ICISS van presentar bona capacitat discriminativa, però un calibratge deficient. Els models predictius desenvolupats a partir d’aquestes escales van millorar significativament la precisió pronòstica.

Conclusions: La majoria de lesions i defuncions es van produir en adolescents. La violència interpersonal va ser la causa més freqüent de mort en aquest grup d’edat. El PTS es posiciona com una eina sòlida, potent i fiable en la predicció de la supervivència infantil. Les escales TRISS i ICISS van mostrar limitacions en la seva versió original, però van millorar el seu rendiment després d’ajustos específics en les seves variables.

Antecedentes: Aunque los indicadores globales de salud han mejorado, esta evolución ha sido desigual entre las diferentes regiones del mundo. En particular, la mortalidad por trauma en América Latina no ha experimentado avances en las últimas décadas, posicionando al trauma como un grave problema de salud pública con una alta carga de morbimortalidad. A pesar de los beneficios demostrados con el uso de escalas de severidad en el pronóstico clínico, su uso en la región es limitado y, hasta la fecha de realización de esta tesis, no se han reportado estudios que evalúen su desempeño en la población pediátrica colombiana. Esta tesis se propuso describir la casuística local y evaluar el desempeño de algunas escalas en la predicción de supervivencia frente al trauma.

Métodos: Esta tesis se presenta como un compendio de tres artículos publicados en revistas indexadas, revisadas por pares y clasificadas en cuartiles Q1 y Q2. Se realizó una cohorte retrospectiva en niños menores de 18 años atendidos por lesiones en un centro de trauma de alta complejidad en Cali, Colombia. Se hizo un análisis descriptivo de las características clínicas y demográficas de los pacientes, la naturaleza de las lesiones y los desenlaces, así como de las puntuaciones obtenidas en diferentes escalas. Se evaluó el desempeño de tres escalas pronósticas: Pediatric Trauma Score (PTS), International Classification of Diseases 10th Revision-based Injury Severity Score (ICISS) y Trauma and Injury Severity Score (TRISS). Su capacidad predictiva de supervivencia fue evaluada mediante análisis de discriminación (área bajo la curva ROC - AUROC) y calibración (prueba de Hosmer-Lemeshow). Además, se desarrollaron nuevos modelos predictivos a partir de ajustes en las variables originales de TRISS e ICISS, los cuales fueron comparados estadísticamente con sus versiones estándar y sometidos a validación interna mediante la técnica de bootstrapping. Cada artículo del compendio corresponde a la evaluación individual de cada una de las escalas.

Resultados: 1047 niños fueron incluidos en el estudio, con una edad mediana de 12 años, de los cuales el 73.7% fueron del sexo masculino. Las principales causas de lesión fueron los accidentes de tránsito (31.5%) y la violencia interpersonal (29%). La mortalidad fue del 5.9%, siendo el homicidio la principal causa de muerte. La evaluación del PTS mostró un desempeño excelente en todas las métricas analizadas. Las escalas TRISS e ICISS presentaron buena capacidad de discriminación, pero una calibración deficiente. Los modelos predictivos desarrollados a partir de estas escalas mejoraron significativamente la precisión pronóstica.

Conclusiones: La mayoría de las lesiones y muertes se produjo en adolescentes. La violencia interpersonal fue la causa más frecuente de muerte en este grupo de edad. El PTS se posiciona como una herramienta sólida, potente y fiable en la predicción de supervivencia en niños. Las escalas TRISS e ICISS mostraron limitaciones en su versión original, pero mejoraron su desempeño tras ajustes específicos en sus variables.

Background: Although global health indicators have improved, progress has been uneven across different regions of the world. In particular, trauma-related mortality in Latin America has shown little improvement in recent decades, positioning trauma as a major public health issue with a high burden of morbidity and mortality. Despite the demonstrated benefits with the use of severity scores in clinical prognosis, their use in the region remains limited and, to date of this thesis, no studies have been reported that evaluate their performance in the Colombian pediatric population. This doctoral thesis aimed to describe local caseload characteristics and assess the performance of selected severity scores in predicting trauma survival.

Methods: This thesis is presented as a compendium of three peer-reviewed articles published in Q1 and Q2 indexed journals. A retrospective cohort study was conducted in children under 18 years of age treated for injuries at a high-complexity trauma center in Cali, Colombia. A descriptive analysis was performed of patients' clinical and demographic characteristics, injury mechanisms, outcomes, and scores from various trauma severity scales. The performance of three prognostic scores was evaluated: the Pediatric Trauma Score (PTS), the International Classification of Diseases 10th Revision-based Injury Severity Score (ICISS), and the Trauma and Injury Severity Score (TRISS). Predictive performance was assessed using discrimination (area under the ROC curve – AUROC) and calibration (Hosmer–Lemeshow test). Additionally, new predictive models were developed by adjusting the original TRISS and ICISS variables. These models were statistically compared to their standard versions and internally validated using the bootstrapping technique. Each article in the compendium focused on the individual evaluation of one of the scores.

Results: A total of 1,047 children were included in the study, with a median age of 12 years; 73.7% were male. The leading causes of injury were road traffic accidents (31.5%) and interpersonal violence (29%). Overall mortality was 5.9%, with homicide being the most common cause of death. The PTS demonstrated excellent performance across all evaluated metrics. TRISS and ICISS showed good discrimination but poor calibration. Predictive accuracy improved significantly in the newly developed models based on these scores.

Conclusions: Most injuries and deaths occurred in adolescents. Interpersonal violence was the leading cause of death in this age group. The PTS emerged as a robust, reliable tool for survival prediction in pediatric trauma. Although the original versions of TRISS and ICISS had limitations, their predictive performance improved following specific variable adjustments.