Udvikling af et beslutningsinstrument til at vejlede abdominal-bækken-CT-billeddannelse af stumpe traumepatienter (NEXUS AP CT)

FORSKNINGSSTRATEGI

Betydning

Skader på mave og bækken kan føre til betydelig morbiditet og dødelighed hos voksne stumpe traumepatienter. Klinikere, der er bekymrede for mave- og bækkenskader, har i stigende grad brugt abdominal-bækken (A/P) CT-billeddannelse af stumpe traumepatienter.

CT-billeddannelse er overbevisende på grund af dens dokumenterede høje følsomhed til at opdage skader og har fået nogle til at anbefale "pan-scan"-billeddannelse, som omfatter hoved-, hals-, bryst- og A/P CT-billeddannelse af alle stumpe traumepatienter. Imidlertid har veldesignede sammenlignende forsøg gentagne gange ikke vist forbedrede patientresultater gennem brug af "pan-scanning". Det er svært at retfærdiggøre rutinemæssig billeddannelse, hvis der ikke er nogen fordel, især da A/P CT-billeddannelse er dyr og udsætter patienter for ioniserende stråling og risiko for dødelig malign transformation. Som en konsekvens heraf understreger de seneste anbefalinger brugen af ​​selektiv billeddannelse til vurdering af de fleste traumepatienter.

På nuværende tidspunkt er der ingen klare anbefalinger til at vejlede selektiv A/P CT-billeddannelse af stumpe traumepatienter. I den nuværende praksis er billeddiagnostiske beslutninger typisk baseret på klinisk dømmekraft, som lider af dårlig specificitet og betydelig variabilitet, hvilket gør det til et upræcist og upålideligt værktøj. Et strengt udviklet beslutningsinstrument kunne give væsentlige fordele ved at vejlede selektiv A/P CT-billeddannelse.

Et fald i CT-udnyttelsen med så lidt som 10 % ville oversætte til væsentlige, direkte, langsigtede fordele. Der var omkring 1,5 millioner besøg af stumpe traumer på de 1.632 voksne traumecentre i USA i 2015. Næsten halvdelen af ​​disse patienter gennemgik abdominal-bækken-CT-billeddannelse, hvilket antyder, at landsdækkende ca. 750.000 stumpe traumepatienter gennemgår A/P CT-billeddannelse hvert år. Hvis et beslutningsinstrument kunne give klinikere mulighed for sikkert at give afkald på mindst 10 % af disse CT'er, kunne op til 75.000 CT'er elimineres årligt i USA. Denne reduktion ville give omkostnings- og ressourcebesparelser, reduceret strålingseksponering og iatrogene kræftformer i den unge sårbare traumepopulation og lette mere effektive traumeevalueringer, hvilket vil oversætte til kortere ED-ophold.

Nærme sig

Efterforskerne vil anvende den klassiske designstrategi beskrevet af Stiell i udviklingen af ​​beslutningsinstrumentet. Udviklingsprocessen omfatter separate udlednings- og valideringsfaser. De kliniske kriterier identificeret i afledningsfasen vil danne grundlag for instrumentet, med "højrisiko" klassificering tildelt patienter, der udviser et eller flere af kriterierne, og "lavrisiko" klassificering tildelt patienter, der ikke udviser nogen af ​​kriterierne . Efterforskerne vil derefter foretage en separat valideringsvurdering for at afgøre, om instrumentet bevarer optimal ydeevne blandt en ny gruppe af patienter. Valideringsfasen vil fokusere på at sikre, at det endelige instrument har den høje følsomhed og den negative prædiktive værdi (NPV), der er nødvendig for at sikre dets sikre anvendelse, samtidig med at den bevarer den højest mulige specificitet (og potentiale til at reducere billeddannelse).

Det primære mål med undersøgelsen vil være at udvikle et instrument, der pålideligt identificerer patienter, som har skader af stor klinisk betydning, som er tydelige på A/P CT-billeddannelse. Skaderne af interesse i dette mål omfatter skader, der kræver indgriben, såvel som eventuelle skader på aorta (inklusive dem, der ikke kræver indgriben), og udvalgte skader på rygsøjlen.

Det sekundære mål med undersøgelsen vil være at udvikle et værktøj, der pålideligt identificerer patienter, som har skader af større eller mindre klinisk betydning. Skaderne af interesse relateret til dette mål omfatter skader, der kræver intervention, skader, der fortjener klinisk observation, eventuelle skader på aorta og udvalgte skader på rygsøjlen.

For at være klinisk pålidelig skal DI udvise en sensitivitet og negativ prædiktiv værdi på 98 % eller mere. På dette præcisionsniveau svarer risikoen for ugunstige resultater på grund af ubesvarede skader til risikoen for dødelig malign transformation fra strålingseksponeringen forbundet med øget billeddannelse. Validering af en 95 % lavere konfidensgrænse på 98,0 % for en målt NPV på 100,0 % kræver evalueringer af 183 patienter, som er tildelt "lavrisiko"-status af instrumentet. Tilsvarende validering af sensitiviteten kræver evalueringer af 183 patienter, som har pådraget sig skader af stor klinisk betydning. Fordi "lavrisiko"-patienter er mere udbredt end dem, der lider af større skader, er det ultimative stikprøveestimat drevet af behovet for at indskrive 183 patienter, som har pådraget sig større A/P-skader.

Protokol

Fase I - Afledning

Klinikere vil vurdere tilstedeværelsen eller fraværet af hvert af kandidatkriterierne for hver afbildet patient under deres indledende skadestueevaluering. Disse vurderinger vil blive registreret før påbegyndelse af CT-billeddannelse.

Skadestatus for hver patient vil være baseret på den endelige røntgenfortolkning af den indledende A/P CT-billeddannelse opnået i ED. Efterforskere kræver, at relevante skader er tydelige på CT-billeddannelse, fordi den risikoklassificering, som instrumentet tildeler, er uvæsentlig, hvis en skade ikke er synlig på CT-billeddannelse. Skader vil yderligere blive klassificeret som værende af større, mindre eller ubetydelig bekymring baseret på gennemgang af patientbehandlingen under deres indeksbesøg.

Skadeklassifikationen på tre niveauer afspejler det faktum, at mange klinikere er trygge ved at savne mindre skader, forudsat at alle skader, der kræver intervention er identificeret, mens andre klinikere er utilpas ved at bruge værktøjer, der lejlighedsvis savner mindre skader, der ikke kræver nogen indgriben, og søger at identificere alle skader uanset deres kliniske betydning.

For at imødekomme disse perspektiver vil efterforskerne anvende identiske teknikker til at udvikle to separate beslutningsinstrumenter. Det første og primære mål med undersøgelsen er at udvikle et instrument, der identificerer alle skader, der kræver intervention, mens et andet mål er at skabe et instrument, der identificerer alle væsentlige skader, uanset om de kræver intervention eller ej.

Efterforskere vil anvende binær rekursiv partitionering til at udlede beslutningsinstrumenterne. Det primære instrument skal udvise en følsomhed og negativ prædiktiv værdi på mere end 98,0 % ved påvisning og udelukkelse af større skader. Det andet instrument skal udvise lignende følsomhed og NPV ved påvisning og udelukkelse af større og mindre skader.

Fase II - Validering

I anden fase af undersøgelsen vil efterforskerne anvende instrumenterne på en ny gruppe af stumpe traumepatienter for at vurdere deres præstationer og afgøre, om de bevarer tilstrækkelig følsomhed til at understøtte deres brug som A/P CT beslutningsværktøjer.

Klinikere vil igen dokumentere tilstedeværelsen eller fraværet af kriterier under deres indledende skadestueevalueringer og registrere deres indtryk før billeddannelse. Efterforskere vil basere tilstedeværelsen eller fraværet af skade på den endelige røntgenfortolkning af den indledende A/P CT-billeddannelse opnået i ED. Skader vil yderligere blive klassificeret som værende af større, mindre eller ubetydelig bekymring baseret på gennemgang af patientbehandlingen under deres indeksbesøg.

Det primære resultat vil være instrumentets følsomhed ved at klassificere alle patienter, der har alvorlige skader, som "højrisiko". Efterforskere vil også beregne NPV, specificitet og tælle antallet af "lavrisiko"-patienter, for hvem billeddannelse sikkert kunne have været udeladt, hvis beslutningsinstrumentet var blevet implementeret.

Det sekundære resultat vil være at udføre en lignende analyse med fokus på at identificere patienter med skader større eller mindre klinisk betydning, og vil måle sensitivitet, NPV, specificitet og potentiale for at reducere billeddannelse ved hjælp af denne ekstra version af instrumentet.

Dataindsamling

Kriterievurderinger.

Læger vil vurdere status for de individuelle kriterier under deres indledende skadestueevalueringer og forud for bestilling af CT-billeddannelse. Efterforskere vil registrere demografiske oplysninger for hver patient sammen med klinikerens vurderinger af tilstedeværelsen eller fraværet af potentielle prædiktorvariabler. De potentielle prædiktorvariabler omfatter mavesmerter eller -ømhed, flankesmerter eller -ømhed, bækkensmerter eller -ømhed, hofte- eller hoftesmerter eller -ømhed, lænde- eller sakralsmerter i midterlinjen, unormal årvågenhed, tegn på forgiftning, distraherende smertefuld skade og hypotension. Efterforskere vil også registrere historisk information og målinger af vitale tegn på akutafdelingen.

Dataindsamling under valideringsfasen vil følge en lignende proces, men vil være begrænset til demografiske oplysninger og de kriterier, der udgør beslutningsinstrumenterne.

Patientresultater.

Tilstedeværelsen af ​​betydelige større eller mindre skader vil være baseret på den endelige røntgenfortolkning af den indledende CT-billeddannelse opnået i ED. Klassificeringen i større eller mindre status vil være baseret på gennemgang af patientbehandlingen under deres indeksbesøg for at afgøre, om patienten gennemgik nogen interventionelle procedurer.

Alle skadesvurderinger vil blive gennemført af uddannede efterforskere, der er blindet over for kriterievurderinger og endelig klassificering af beslutningsinstrumentet. Efterforskere kræver, at relevante skader for undersøgelsen skal være tydelige på CT-billeddannelse, fordi risikoklassificeringen tildelt af instrumentet er uvæsentlig, hvis en skade ikke er synlig på CT-billeddannelse.

Skader af stor klinisk betydning består af alle mave- og bækkenskader, der kræver indgriben, såvel som enhver skade på aorta og enhver skade på rygsøjlen, der involverer ustabilitet eller neurologisk kompromittering. Skader, der kun kræver observation, men ingen intervention, vil blive betragtet som klinisk mindre, forudsat at de ikke involverer aorta eller rygsøjlen, mens skader, der hverken krævede indgreb eller observation, og som ikke involverer aorta eller rygsøjle, vil blive betragtet som ubetydelige.

Formulering af det optimale A/P CT beslutningsinstrument.

Efterforskere vil behandle hvert enkelt kriterium som en dikotom variabel. Til analytiske formål i udledningsfasen vil hver variabel blive betragtet som negativ (normal), medmindre den kan vurderes og findes at være unormal. Variabler, der ikke kan måles hos en individuel patient (såsom koagulopati hos et bevidstløst individ), vil således blive dokumenteret som "ude af stand til at vurdere" og statistisk behandlet som negative. Dette vil sikre, at udledningsprocessen er baseret på observerede vurderinger og er så robust som muligt. Efterforskere vil bruge de individuelle kriterier til at konstruere knudepunkterne for de rekursive skillevægge.

Efterforskere vil anvende binær rekursiv partitionering til at identificere en kombination af kandidatkriterier, der forudsiger signifikante abdominal-bækkenskader med > 98,0 % sensitivitet, udelukker signifikante skader med > 98,0 % NPV og bevarer den største specificitet. Følsomhed vil blive brugt som resultatmål for konstruktion af skillevægge. Efterforskere vil afslutte opdelingen under følgende omstændigheder: 1) opdeling frembringer et instrument, der udviser en følsomhed på 100,0 %, 2) opdeling udmatter alle patienter uden at udvikle en tilstrækkelig følsom regel, 3) opdeling udtømmer alle variabler (kriterier) uden at identificere en tilstrækkelig følsom Herske. Omstændighed Jeg vil bekræfte den hypotese, der driver det første specifikke mål. Omstændighed 2 og 3 kan bekræfte den første hypotese, forudsat at den nedre konfidensgrænse for følsomheden af ​​den resulterende regel overstiger 98,0 %, ellers vil disse omstændigheder blive fortolket til at modbevise den første hypotese.

Efterforskerne vil skabe to forskellige beslutningsinstrumenter. Det første og primære instrument vil fokusere på kun at identificere de patienter, der har skader af stor klinisk betydning. Efterforskere vil også udvikle et andet instrument, der identificerer patienter med skader af enten større eller mindre betydning.

Validering af A/P CT beslutningsinstrumentet.

Valideringsfasen vil igen behandle hvert enkelt kriterium som en dikotom variabel. Hver variabel vil kun blive betragtet som negativ (normal), hvis den vurderes og findes at være normal. Variabler, der ikke kan måles hos en individuel patient (dvs. koagulopati hos et bevidstløst individ) vil blive dokumenteret som "ikke-vurderbar" og statistisk behandlet som positiv. Dette sikrer, at patienter kun vil blive tildelt lavrisikostatus, hvis alle kriterier vurderes tilstrækkeligt og viser sig at være negative. Patienter vil blive udelukket fra lavrisikoklassificering (og tildelt højrisikostatus), hvis de har et eller flere positive eller ikke-vurderede kriterier. Dette krav sikrer, at patienter ikke tildeles lavrisikostatus på baggrund af en utilstrækkelig vurdering.

Ved at bruge de endelige risikotildelinger og patientresultater vil efterforskerne tildele hvert tilfælde en af ​​følgende fire kategorier: 1 - sand-positiv status (skadede patienter klassificeret som "højrisiko" af DI); 2 - falsk-negativ status (skadede patienter klassificeret som "lavrisiko" af DI); 3 - falsk-positiv status (uskadede patienter klassificeret som "højrisiko" af DI); og 4 - sand-negativ status (uskadede patienter klassificeret som "lavrisiko" af DI). Efterforskere vil anvende disse værdier til at beregne punktmålinger og 95 procent konfidensintervaller for følsomhed, NPV og specificitet af beslutningsinstrumentet. Efterforskere vil anse instrumentet for at være valideret, hvis det nedre 95 % konfidensinterval for dets målte følsomhed overstiger 98,0 %.

Vurdering af potentialet for at reducere A/P CT-billeddannelse.

Efterforskere skal vurdere, om anvendelsen af ​​værktøjet til stumpe traumepatienter faktisk har potentialet til at reducere A/P CT-billeddannelse. På grund af værktøjets iboende følsomhed vil "lavrisiko"-patienter være fri for skader og ikke få nogen fordel af billeddannelse. De er ideelle kandidater til at udelukke fra billedbehandling. Måling af andelen af ​​"lavrisiko"-patienter vil således give efterforskerne et skøn over potentielle billeddannelsesreduktioner. Reduktioner i ladninger og strålingseksponering vil blive bestemt ved henholdsvis at summere radiografiske ladninger og levetidsfald i strålingssygelighed og -dødelighed for alle "ingen risiko" tilfælde.