Forsøg med en AI-aktiveret digital stetoskop til forbedret antibiotikaforvaltning (BLAAAST)

Deltagerne vil blive screenet for egnethed af studielæger. Børn, der screenes positivt, vil derefter blive vurderet for egnethed. Skriftlig informeret samtykke vil blive indhentet. Alle indskrevne børn vil få foretaget en lungelydoptagelse. Studielæger vil sekventielt optage lungelyde ved hjælp af det digitale stetoskop fra fire brystpositioner (to forreste og to bageste) på deltagerne. Hver brystpositionsoptagelse varer 15 sekunder, og den samlede procedure tager ca. 2 minutter. Lungelydsoptagelser vil blive overført til en krypteret tablet og analyseret af det konvolutionelle neurale netværksmodel for automatisk at detektere normale og unormale lungelyde. Blokeret randomisering vil finde sted efter optagelsen er afsluttet. Børn, der giver samtykke og opfylder egnethedskriterierne, vil blive randomiseret til en af to grupper.

Børn randomiseret til interventionen vil modtage amoxicillin-sirup (250mg/5ml koncentration) eller placebo baseret på den automatiserede algoritmes lungelydsklassifikation. Børn, der modtager et positivt digitalt stetoskopresultat, vil modtage amoxicillin, mens børn, der modtager et negativt digitalt stetoskopresultat, vil modtage placebo. Alle børn i kontrolgruppen (standardbehandling) vil modtage amoxicillin. Behandlingsvarigheden vil være fem dage i henhold til Integreret Håndtering af Børnesygdomme (IMCI) retningslinjer, hvor studiemidlet administreres to gange dagligt. Børn randomiseret til kontrolgruppen vil modtage amoxicillin-sirup (250mg/5ml koncentration) i fem dage, da alle kontroller vil opfylde IMCI's lungebetændelseskriterier. Studielæger og omsorgspersoner på IMCI-klinikken vil være blindede for randomiseringsgruppen. Blinding opnås ved at anvende det digitale stetoskop på alle indskrevne børn og skjule det automatiserede algoritmeresultat på enheden.

Uddannede samfundsbaserede sundhedsarbejdere/paramedicinere udstyret med en pulsoximeter og paracetamol vil gennemføre hjemmebesøg for alle deltagere på studiedagene 2, 3, 5 og 14 efter indskrivning (defineret som dag 1). En studielæge vil gennemføre dag 7-studiebesøget og tildele det primære udfald. Der vil være en 24-timers vinduesperiode for hvert hjemmebesøg i tilfælde af, at deltageren ikke er tilgængelig på den planlagte besøgsdag.

Ethvert barn, der opfylder behandlingsfiaskokriterier, vil straks blive transporteret til studieanlægget (Upazila Health Complex) til studielægebekræftelse og yderligere behandlingsplanlægning. Ligeledes vil en iltmætning målt til 90-94% føre til henvisning til studielægen for vurdering for behandlingsfiasko. Studielægebekræftelse er påkrævet for et behandlingsfiaskoudfald. Omsorgspersoner vil blive stillet en forsøgstelefonhotline til rådighed for kommunikation mellem planlagte besøg (via sms eller telefonopkald), hvis forældrebekymringer opstår mellem husholdningsbesøgene. Hvis omsorgspersonerne foretrækker det, kan omsorgspersonen også vende tilbage til studieklinikken for en studielægerevurdering mellem samfundsbaseret sundhedsarbejder (CHW) husholdningsbesøg.

For enhver deltager, der modtager amoxicillin eller placebo, og som bekræftes at have et Verdenssundhedsorganisationen (WHO)-defineret nødstegn, WHO-defineret klinisk faretegn eller WHO-defineret hypoksæmi, vil barnet blive indlagt og modtage parenterale antibiotika i henhold til WHO-retningslinjer og i overensstemmelse med Bangladesh nationale retningslinjer. Yderligere behandling og klinisk håndtering vil være på den behandlende læges skøn. For enhver deltager på amoxicillin eller placebo, som bekræftes at have nedsunket nederste brystvæg og/eller meget hurtig vejrtrækning for alderen på dag 7, og som bekræftes at være uden WHO-definerede nødstegn, uden WHO-definerede kliniske faretegn og uden WHO-defineret hypoksæmi, vil barnet blive påbegyndt oral amoxicillin-clavulansyre i mindst 5 dage. Yderligere behandling og klinisk håndtering vil være på den behandlende læges skøn. Afblindning vil kun finde sted, når viden om behandlingstildeling er essentiel for den kliniske håndtering af en deltager, eller når det er nødvendigt for at håndtere en alvorlig bivirkning eller uventet problem, der udgør en risiko for deltagersikkerheden.

Deltagere vil blive indskrevet i forsøget i en periode på 2 uger hver. Der er minimum 6 studiebesøg. Anvendelsen af et placebo i dette studie er berettiget for at opretholde deltagernes overholdelse af den tildelte behandling og sikre sammenlignelighed mellem interventions- og kontrolgrupperne. Uden et placebo er deltagere, der ikke modtager antibiotika, sandsynligvis utilfredse og vil søge behandling hos en anden udbyder, hvilket introducerer en protokolovertrædelse, observatørbias og kompromitterer studiet's validitet ved at føre til en over- eller underestimering af den sande behandlingseffekt. Ved at sikre blinding er placeboot også afgørende for at reducere bias i udfaldsvurderingen af studieforskerne. Kort sagt kan studiet ved at bruge et placebo præcist skelne mellem effekterne af korrekt at undlade antibiotika og eventuelle potentielle behandlingseffekter, og derved levere robuste og pålidelige resultater, der med størst sandsynlighed vil påvirke sundhedspolitikken.

Med en stikprøvestørrelse på 2500 og en behandlingsfiaskorate på en uge (7 dage) i placebogruppen i forsøget på cirka 4% baseret på tidligere data, og ikke-underlegenhedsmarginen blev valgt til 2% baseret på den største klinisk acceptable forskel mellem behandlingsfiasko af interventionen sammenlignet med standardbehandlingen. Givet disse parametre vil forskerne have mindst 80% styrke til at afvise nulhypotesen om underlegenhed, forudsat at behandlingsfiaskoraten i interventionsgruppen er lig med placebogruppen på 4%, idet der antages en ensidet type 1-fejl på 0,05.

Behov for medicinsk behandling, behov for indlæggelse og dødelighed blandt studiedeltagere vil blive registreret af studiet som de 3 primære sikkerhedsmarkører. Ud over disse 3 parametre vil forskerne indsamle data om alle uventede bivirkninger (AEs), der opstår i studieperioden. AEs vil aktivt blive indsamlet fra indskrivning til dag 14 efter indskrivning eller indtil afslutning af alle opfølgningsprocedurer, alt efter hvad der sker senest.

Der vil være strenge sikkerhedsforanstaltninger på plads, herunder egnethedsbegrænsninger til 'lavrisiko'-børn med ikke-svær klinisk lungebetændelse, en hotline til 24/7 kommunikation, tæt husholdningsopfølgning (mindst 5 husholdningsbesøg, herunder dagligt i de første 3 sygdomsdage) og facilitere deltagertransport til klinikken hvis nødvendigt. Forsøget vil have et Data Safety and Monitoring Board (DSMB) og en Teknisk Rådgivningsgruppe. Hvis ikke-planlagte sundhedsfacilitetsbesøg er nødvendige, vil deltagere blive godtgjort for eventuelle rejseudgifter. Deltagere vil ikke blive direkte kompenseret for studiebesøg gennemført i hjemmet og for studiebesøg koordineret med rutinemæssige sundhedsbesøg på hospitaler.