Umělá inteligence pro zlepšení výsledku traumatické srdeční zástavy

Pozadí

Traumatická srdeční zástava (TCA) je hlavní příčinou úmrtí u mladých jedinců, ale v případech, kdy lze dosáhnout návratu spontánní cirkulace (ROSC), se výsledek zdá být příznivější než u jiných příčin srdeční zástavy. Údaje ze studií založených na registru ukázaly různé míry přežití mezi 1,5 – 31,7 %. Tento široký rozsah by se mohl odrážet v heterogenitě inkluze, designu studií a systémů zdravotní péče v různých zemích nebo regionech. Dále může být tato regionální rozmanitost způsobena nedostatkem důkazů týkajících se léčby na místě, přepravy, ale také v rámci přednemocničních rozhodnutí o odepření léčby. Mezi reverzibilní příčiny TCA patří krvácení, tenzní pneumotorax, asfyxie a perikardiální tamponáda, přičemž nekontrolovatelné krvácení představuje asi 50 % inzultů. Specifické algoritmy byly vytvořeny Evropskou radou pro resuscitaci s cílem řešit a řešit reverzibilní příčiny TCA. Řízení TCA je velmi časově závislé a závisí na pokročilé přednemocniční léčbě a další specializované péči v prostředí traumacentra. Dánský záchranný lékařský systém (EMS) zavedl v roce 2016 celostátní registr elektronických lékařských zpráv. Tento systém hlášení umožňuje elektronické vyhledávání a tím možnost identifikovat podskupiny OHCA.

S pomocí strojového učení se předpokládá, že pokročilé textové vyhledávání povede ke zlepšení kvality dat z dánského registru mimonemocničních srdečních zástav. S tímto průkopnickým přístupem by tento projekt mohl přispět ke změně řízení TCA.

Dále spekulujeme, že tato nová data ze zpráv EMS poskytují nová a centrální data o reverzibilních příčinách, které pravděpodobně souvisejí se zvýšeným přežitím TCA. Cílem této studie je tedy:

• Prozkoumejte popisy traumatické srdeční zástavy mimo nemocnici
• Posuďte výsledky srdečních zástav traumatického původu
• Vyhodnoťte mezisystémová a vnitrosystémová srovnání

Prostřednictvím umělé inteligence tato studie navrhuje inovativní, nenákladný a vysoce kvalitní přístup, který nahradí manuální validaci dánského registru srdečních zástav, zatímco registr ve svém současném formátu vyžaduje manuální prozkoumání 9000 případů ročně, aby byla zajištěna platnost a kvality národního registru.

Materiály a metody

Tato následná studie založená na registru zahrnuje údaje od pacientů v elektronickém registru The Danish Medical Service za období 6 let od roku 2016 do roku 2021 s traumatickou srdeční zástavou.

údaje OHCA

Údaje o OHCA s pokusy o resuscitaci v Dánsku jsou shromažďovány v elektronickém systému hlášení dánské lékařské služby od roku 2016. Registr obsahuje podrobné údaje včetně zprávy EMS. Data se skládají z výkonných záznamů a pokročilých textových vyhledávání v přednemocničních mapách ve spojení, rozšiřující identifikaci a shromažďování všech OHCA v Dánsku. Všechny případy prošly komplikovaným procesem validace, jehož všechny identifikované události byly přečteny ručně. To provedl externí ověřovací tým, aby potvrdil vysokou kvalitu dat v přibližně 5200 případech OHCA v Dánsku ročně. V rámci této praxe ověřování byly ke každému jednotlivému případu OHCA propojeny doplňkové zdroje dat. Dále se údaje skládají z úmrtních listů a pitevních záznamů z dánského registru příčin úmrtí. Informace jistého zájmu byly přežití, lokalizace, zahájení KPR přihlížejících, akce personálu ZZS a příčina smrti.

Identifikace traumatické srdeční zástavy

V rámci této různorodé entity OHCA je vyžadováno další vyšetřování podskupin traumat. Tato studie založená na tradičním strojovém učení se zaměřuje na extrahování definovaných funkcí z přirozeného jazyka z národního registru OHCA pomocí modelu pytle slov. Tento přístup je metoda zpracování přirozeného jazyka pro převod textu na čísla. Text bude připraven, protože metoda vyžaduje převod na malá písmena, odstranění zastavovacích slov a interpunkce a další standardizaci používaných zkratek. Nakonec budou slova zredukována na kořen, často odstraněním přípon. Pomocí předdefinovaných spouštěcích slov toto zpracování umožňuje dolování textu a tím možnost odvodit z registru vysoce kvalitní informace o OHCA souvisejících s traumatem. Identifikované případy budou po externí manuální validaci spojeny s národním registrem.

Včetně proměnných

• Věk: Věk bude definován jako věk subjektu v době události.
• Pohlaví: Pohlaví bude definováno jako muž, žena nebo neurčité a bude odvozeno z osobních identifikačních čísel. Pohlaví bude charakterizováno na základě EMS-grafů v případech bez identifikačního čísla.
• Počáteční rytmus: Počáteční rytmus bude definován jako první rytmus pozorovaný personálem ZZS a bude kategorizován jako buď s možností výboje, bez výboje (asystólie), bez výboje (jiný) nebo neurčený.
• Místo výskytu: Místo bude charakterizováno buď jako obytná oblast, venku a příroda, soukromý dům nebo jiné.
• Pozorování výskytu: Srdeční zástava bude definována jako bez svědka, přihlížejícího svědka nebo jako svědek EMS.
• Kardiopulmonální resuscitace (KPR): KPR bude zahrnovat KPR zahájenou kolemjdoucími a léčbu EMS s KPR.
• Defibrilace a použití automatických externích defibrilátorů (AED): Defibrilace bude zahrnovat defibrilaci přihlížejícími osobami a/nebo pracovníky EMS. Použití AED zahrnuje použití zařízení také v případě, že neposkytovalo výboje.
• Doba odezvy EMS: Bude definována jako čas mezi dispečerem, který přijme nouzové volání, a příjezdem prvního personálu EMS.
• Hospitalizace: Hospitalizace bude považována za buď; převezeni do nemocnice nebo prohlášeni za mrtvého personálem EMS.
• Návrat spontánního oběhu (ROSC): ROSC bude klasifikován jako dosažení ROSC kdykoli mezi uznáním události a ukončením (definováno buď jako přijetí do nemocnice nebo prohlášení za úmrtí personálem EMS).
• Stav při příjmu do nemocnice: Stav případu po příjezdu do nemocnice bude definován jako ROSC nebo probíhající KPR.
• Přežití: Přežití bude definováno jako ROSC v době přijetí do nemocnice, navíc bude zahrnuto 30denní přežití, odvozené z údajů z Národního registru pacientů.
• Řízení dýchacích cest: Zahrnuje manévry dýchacích cest prováděné u každého případu. Je definována seznamem použití pomocných dýchacích cest, jako jsou nazofaryngeální dýchací cesty, orofaryngeální dýchací cesty, stejně jako endo-tracheální intubace, supraglotické dýchací zařízení a izolovaná ventilace vak-chlopeň-maska.

Analýza

Všechna data budou pseudoanonymizována a všechny analýzy budou prováděny na agregované celostátní úrovni. Data jsou shromažďována pomocí prohlášení STROBE (posilování hlášení o pozorovacích studiích v epidemiologii). Cílem této studie je objasnit etiologii, popisná data a přednemocniční intervence OHCA související s traumatem. Sekundárně se provádí aktualizace roční incidence a míry přežití. Popisná statistika zahrnuje výše uvedené proměnné označené absolutními čísly a procenty. Srovnávací analýzy budou provedeny pomocí neparametrického testování pro zkoumání podskupin. Pro vícerozměrnou analýzu bude provedena dopředná logistická regresní analýza. V rámci této vícerozměrné logistické regresní analýzy budou zpracovány známé i neznámé proměnné. Poměr šancí na přežití bude vypočítán stratifikovaný podle etiologie, lokalizace, přihlížející osoby a akcí EMS.

Datové úložiště

Data jsou uložena na zabezpečeném disku podle regionálních pokynů pro bezpečné provádění správy dat.

Etické úvahy

GDPR se bude řídit podle dánského práva a studie bude registrována u Dánské agentury pro ochranu údajů, regionu hlavního města Dánska. Vzhledem k tomu, že se jedná o studii založenou na registru, není vyžadováno žádné etické schválení.

Perspektivy

Tato studie poskytuje jedinečné informace o TCA v obecné populaci Dánska; popisná statistika poskytuje relevantní údaje na základě revidované vysoce kvalitní databáze. Kromě toho v průběhu analýz může lepší pochopení předchozích okolností a etiologie přispět k lepšímu zvládnutí tohoto typu zatčení. V neposlední řadě navrhuje zlepšení kvality a rozvoj observačního výzkumu zdraví.

Vydání

Konečné výsledky jsou určeny k publikaci v mezinárodním recenzovaném časopise. O účasti jako spoluautorů se rozhodne podle vancouverských kritérií nebo bude uznáno za poskytnutí přístupu k datům. Všechny dánské regionální regiony EMS obdrží tento rukopis před zveřejněním pro případné připomínky.

seznam zkratek

TCA Traumatická srdeční zástava ROSC Návrat spontánního oběhu OHCA Mimonemocniční srdeční zástava ZZS Zdravotnická záchranná služba STROBE Posílení hlášení observačních studií v epidemiologii KPR Kardiopulmonální resuscitace GDPR Obecné nařízení o ochraně osobních údajů