Bærbare sensorer til deliriumdetektion på et tidligt stadium (WeSen_delirium)

Hypotese og primære mål Det overordnede formål med den planlagte undersøgelse er at identificere sensorbaserede aktivitets- og søvnindikatorer og mønstre (ved hjælp af sensorerne 'Fitbit Charge 5' og 'Oura ring generation 3'), som går forud for et delirium og derved kan kvalificeres som potentielle forudsigere på personniveau til at informere en forudsigelig algoritme for at opdage et udviklende delirium på et tidligt tidspunkt. Derudover er det andet mål at afklare muligheden for at bruge sådanne data til forskningsformålet med denne undersøgelse.

Primære mål vedrører:

1. Sensorbaseret profilering af delirium: Bestemmelse af deliriums begyndelse og afslutning; bestemmelse af sensorprofiler for deliriske tilstande i form af nøglekarakteristika (f.eks. hyppighed af overgange mellem hvile og inaktivitet, bevægelse), som er stabile på tværs af individer, hvorved der tages hensyn til diskussioner om kliniske motoriske undertyper af delirium.
2. Personniveau - forløbere og konsekvenser: Karakterisering og sammenligning af aktivitet og søvnmønstre (f.eks. søvnmangel, øget bevægelse under søvn) afledt af wearables-sensorer forud for og efter et delirium, delirium til delirium-urelaterede tidsperioder hos personer, der oplevede et delirium (dvs. 'Kan sådanne indikatorer/mønstre skelne mellem perioder i tidsnærhed til et delirium sammenlignet med delirium-urelaterede tidsperioder?').
3. Mellem-person niveau - forløbere og konsekvenser: Sammenligning af aktivitet i realtid og søvnmønstre afledt af bærbare sensorer på tværs af personer, der oplevede et delirium, med dem, der ikke gjorde det (dvs. "Kan sådanne indikatorer/mønstre skelne mellem personer, der udvikler et delirium og dem, der ikke gør?').
4. Prædiktiv algoritmeudvikling: Efterfølgende identifikation af aktivitets- og søvnindikatorer/mønstre, der kvalificerer sig som potentielle forløbere for et delirium (dvs. distinkte parametre eller deres mønstre/samspil) for at informere og udvikle en forudsigelsesalgoritme til deliriumdetektion på et tidligt tidspunkt (skal valideres) i en opfølgende undersøgelse).
5. Visuel dataanalyse: Efterforskerne vil anvende klyngeteknikker (f.eks. Self-Organizing Maps, K-Means Clustering) til longitudinelle data for at identificere lignende sensormålingsbaner på tværs af undersøgelsesdeltagere (f. ). Fordi disse analyser er undersøgende, vil de blive forfinet på grundlag af tilgængelige data.

Forudsigelserne er baseret på en nylig gennemgang, der opsummerer state-of-the-art forskning. Beviser tyder på eksistensen af ​​kliniske delirium-undertyper (dvs. motoriske undertyper: hypoaktive, hyperaktive, blandede).

Forskning i undertypeklassificering er dog stadig sjælden. Indledende forskning tyder på, at den hypoaktive og blandede type synes mere at skelne fra delirium end den hyperaktive type. Forudsigelserne kan således være mere præcise for delirier af den hypoaktive og blandede type. Konkret forventer efterforskerne, at:

1. Sensorbaseret profilering af delirium (dag, nat): Forskerne forventer, at hypoaktive deliriske tilstande er karakteriseret ved nedsat aktivitetsniveau sammenlignet med ikke-delirium. I stedet forventes øgede aktivitetsniveauer under hyperaktive deliriske tilstande sammenlignet med ikke-delirium. Aktivitetsniveauer af typen blandet delirium forventes at variere mellem niveauet af den hyper- og den hypoaktive type.

2. Personligt niveau - forløbere og konsekvenser (dagtimerne):

   • Hypoaktiv type: Tidsrummet forud for og efter et delirium i dagtimerne vil være karakteriseret ved øget aktivitets- og rastløshedsniveau sammenlignet med delirium-urelaterede tidsperioder hos en person i dagtimerne.
   • Hyperaktiv type: Tidsrummet forud for et delirium i dagtimerne vil være karakteriseret ved øget aktivitets- og rastløshedsniveau sammenlignet med delirium-urelaterede tidsperioder hos en person i dagtimerne.
3. Inden for mennesket niveau - forløbere og eftervirkninger (nattid): Tidsrummet forud for og efter deliriet vil være karakteriseret ved øget aktivitetsniveau om natten (indikeret ved f.eks. øget middelpuls og bevægelse, hyppighed og mængde af overgange mellem hvile /aktivitet), reduceret søvntid/effektivitet og færre minutter brugt på hvile sammenlignet med delirium-urelaterede tidsperioder for en person om natten.

Der mangler dog i øjeblikket forskning, der omhyggeligt skelner mellem tidsafhængige forudsigere inden for og mellem personniveau og deres samspil gennem udnyttelse af forskellige typer sensorer. Til dato er der heller ikke udviklet nogen algoritme, der tillader detektering af delirier på et tidligt tidspunkt. I betragtning af nyheden i denne forskningslinje er denne undersøgelse hovedsagelig af undersøgende karakter.

Primære og sekundære endepunkter Endpoints Endpoints vedrører sensorbaserede vurderinger (Fitbit, Oura ring) såvel som standardiserede mål for delirium, såsom DOS/CAM-vurderingen (for detaljer se Delirium-relaterede endepunkter), målt mellem dagen for baseline-vurderingen og udskrivelsesdagen for undersøgelsens deltagere.

Sensorbaserede endepunkter:

Primære endepunkter vedrører sensorbaserede i realtidsindikatorer og deres mønstre relateret til aktivitet og søvn vurderet med Fitbit og Oura ring. Begge sensorer vurderer en bred vifte af indikatorer, der er relevante for denne undersøgelse, herunder, men ikke begrænset til, eksempelindikatorerne anført nedenfor.

Aktivitets- og søvnparametre, f.eks.:

• hjertefrekvens (hvile), pulsvariabilitet
• iltmætning, vejrtrækningshastighed
• hudtemperatur
• samlet søvntid, tidsforbrug i forskellige søvnstadier
• hjertefrekvens (hvile), pulsvariabilitet
• søvnforsinkelse
• tid brugt i lys
• 'søvneffektivitet'
• skridttæller, minutter brugt på aktivitetsintensitetsniveauer (høj, moderat, lav)

Døgnrytme-relaterede indekser, f.eks.:

• Mængde af hvile-aktivitetsovergange
• Mindst aktive 5 timer i en 24 timers cyklus
• Mest aktive 10-timers periode i en 24-timers cyklus
• Relativ amplitude

Delirium-relaterede endepunkter:

Forvirring Vurderingsmetode Yderligere endepunkter vedrører standardiserede instrumenter til vurdering af deliri. Et bredt etableret instrument til at diagnosticere et delirium under et indlæggelsesophold er Confusion Assessment Method (CAM), som gør det muligt for sundhedspersonale at identificere delirium hurtigt og præcist i både kliniske og forskningsmæssige omgivelser. CAM er en fire-punkts skala med følgende kriterier (kort form): (1) akut indsættende og/eller svingende forløb, (2) opmærksomhedsforstyrrelse, (3) formel tankeforstyrrelse, (4) ændret bevidsthedsniveau. Alle elementer er dikotomt bedømt som fraværende eller tilstede.

Delirium Observation Screening Scale Standard screening for delirium på universitetshospitalet Zürich omfatter anvendelsen af ​​en Delirium Observation Screening Scale (DOS) designet til at fange tidlige deliriumsymptomer tre gange om dagen af ​​uddannede sygeplejersker. Hvis der er mistanke om et kommende delirium (baseret på den specifikke DOS-værdi på 3 eller mere), vil det blive vurderet yderligere af CAM.

Demografiske variabler Ikke-farmakologiske faktorer, der kan påvirke forekomsten af ​​delirium, er stigende alder, mænds køn, intensivafdeling eller kirurgiske indgreb, overførsel og ændringer i patientens rammer og klinisk ledelse synes at være påvirket af undertyperne af delirium.

Medicinske risikofaktorer for delirium Derudover vil velkendte medicinske risikofaktorer for et delirium blive indsamlet med henblik på at udføre en beskrivende analyse. Disse data vil blive indhentet fra patientkortgennemgange af det kliniske informationssystem KISIM, nemlig udvalgte variabler for sygehistorie og eksisterende sygdomme hos de deltagende patienter og medicinen på indlæggelsestidspunktet, laboratorieværdier (blodopsamling - klinisk kemi) og yderligere risikofaktorer for delirium, fx: serumurinstof, samt sygdomme og medicin på udskrivelsestidspunktet. De valgte variable er opført i CRF.

Estimering af prøvestørrelse I betragtning af den planlagte undersøgelses eksplorative karakter er en præcis prøvestørrelsesestimation ikke mulig. Formålet med denne undersøgelse er at inkludere 10 patienter, der bliver deliriske under deres USZ-ophold, samt mindst 10 patienter, der ikke udvikler delirium under deres hospitalsophold. Baseret på erfaringerne fra tidligere undersøgelser og den korte observationsperiode, forventer efterforskerne ikke væsentligt frafald på grund af sensorerne. Ydermere stammer estimeringen af ​​deliriumforekomsten fra efterforskernes kliniske erfaring ved USZ. Imidlertid kan den faktiske procentdel af patienter, der bliver deliriske i denne undersøgelse, afvige fra denne vurdering. For at tage højde for denne usikkerhed er det planlagt at rekruttere ca. 30 til 36 patienter for at nå de stikprøvestørrelser, der er nødvendige for denne undersøgelses forskningsmål (36 er maksimum). Rekruttering vil være afsluttet, så snart datavurderingen af ​​10 deliriske patienter og 10 ikke-deliriøse patienter er afsluttet.