Præoperativ motionstestning og perioperative resultater (SAMPO)

Submaximal Cardiopulmonal Belastningsprøvning hos Voksne, der henvises til moderat til højrisikokirurgi og perioperative resultater (SAMPO) er et single-center prospektivt observationskohortearkiv med en retrospektiv valideringskomponent, der er designet til at evaluere, om mål afledt fra kort, klinisk integreret submaximal kardiopulmonal belastningsprøvning (smCPET) er forbundet med perioperative resultater hos voksne, der gennemgår moderat til højrisiko ikke-kardial kirurgi. Arkivet udvikles på Yale New Haven Hospitals Preoperative Vurderingsklinik for at understøtte systematisk indsamling, kuratering og analyse af træningsafledte fysiologiske data opnået under rutinemæssig præoperativ behandling, sammen med kliniske, perioperative og postoperative resultatdata. Det overordnede formål er at afgøre, om smCPET-variabler kan forbedre den perioperative risikostratificering, identificere patienter med øget risiko for postoperative komplikationer og generere en skalerbar ramme for fremtidig perioperativ risikomodellering og implementeringsstudier.

Perioperative komplikationer er fortsat almindelige efter større ikke-kardial kirurgi og er forbundet med øget morbiditet, forlænget rekonvalescens, højere genindlæggelsesrater, større ressourcetilbrug og højere sundhedsomkostninger. Nuværende præoperativ risikovurdering er ofte afhængig af anamnese, komorbiditetsbyrde, procedurel risikoklassificering og subjektive estimater af funktionel kapacitet. Selvom formel kardiopulmonal belastningsprøvning har vist værdi for perioperativ prognostik, har bred adoption været begrænset af tids-, personale-, tekniske og infrastrukturkrav ved konventionel maksimal prøvning. En kort submaximal tilgang kan tilbyde et mere pragmatisk alternativ i den præoperative kliniksetting. Tidligt implementeringsarbejde af forskerne antyder, at hurtig smCPET kan integreres i rutinearbejdsgangen, producerer teknisk brugbare data hos en høj andel af patienter og kan give fysiologiske mål forbundet med tidlig postoperative morbiditet. Dette arkiv er beregnet til at udvide dette arbejde ved at skabe et struktureret datasæt, der muliggør en mere stringent vurdering af forholdet mellem præoperative smCPET-resultater og klinisk meningsfulde postoperative resultater.

Arkivets centrale videnskabelige præmis er, at den præoperative fysiologiske respons på submaximal træning afspejler kardiopulmonal reserve og integreret funktionel kapacitet på måder, der ikke fuldt ud fanges af rutinemæssig klinisk anamnese eller konventionelle screeningsinstrumenter. Variabler såsom toppens iltoptag opnået under submaximal indsats, anaerob tærskel, ventilatorisk effektivitet, hjertefrekvensrespons og hældningsbaserede træningsmål kan identificere latent sårbarhed før operation. Hvis disse mål viser meningsfulde sammenhænge med tidlige og senere postoperative komplikationer, kan de understøtte mere objektiv risikovurdering, perioperativ triage, allokering af optimeringsressourcer og udvælgelse af patienter til forbedret monitorering eller fremtidige interventionsstudier. Arkivet er derfor designet ikke blot som en passiv datalagringsindsats, men som en analytisk infrastruktur til validering af klinisk gennemførlige fysiologiske markører i den perioperative setting.

Studiet inkluderer en prospektiv komponent og en retrospektiv komponent. I den prospektive komponent tilbydes voksne deltagere, der gennemgår rutinemæssig præoperativ vurdering på Yale Preoperative Vurderingsklinik og henvises til eller gennemfører smCPET som del af klinisk behandling, samtykke til inklusion i arkivet. smCPET udføres ikke til forskningsformål; snarere indsamler studiet data, der allerede er genereret under standard klinisk vurdering, og forbinder disse data med perioperative og postoperative resultater. Den planlagte indledende rekrutteringsperiode er 36 måneder med opfølgning, der strækker sig gennem den perioperative periode og inkluderer senere resultatfastlæggelse. Protokollen beskriver også en samlet studievarighed på 48 måneder og et enkelt studiecenter.

Den retrospektive komponent består af historiske data fra perioden før klinisk implementering af smCPET, herunder ca. 24 måneders historiske kontroldata til understøttelse af validering, sammenligning, matchede kohorteanalyser og evaluering af resultater, omkostninger og ressourceforbrugsmønstre. Dette aspekt af studiet er beregnet til at kontekstualisere de prospektive fund og tillade sammenligning mellem patienter vurderet i æraen med smCPET-baseret præoperativ vurdering og en tidligere periode uden rutinemæssig smCPET-integration. Sammen skaber de to komponenter en hybrid arkivstruktur: en prospektiv observationskohorte af klinisk vurderede patienter suppleret med retrospektive kliniske data til validering og sammenligning.

Dette er et observationsstudie. Ingen eksperimentel intervention tildeles af forskerne, ingen behandling randomiseres, og ingen yderligere kliniske procedurer påkræves udelukkende for forskningsdeltagelse. Alle smCPET-procedurer inkluderet i arkivet udføres som del af standard præoperativ klinisk behandling og kirurgisk planlægning. Forskningsdeltagelse vedrører indsamling, lagring, sammenkædning, de-identifikation og analyse af kliniske og resultatdata. Følgelig er studiet beregnet til at karakterisere sammenhænge og prædiktive forhold snarere end at teste effektiviteten af en intervention.

Målbefolkningen består af voksne over 45 år, der henvises til moderat til højrisiko ikke-kardial kirurgi og gennemgår vurdering på Yale Preoperative Vurderingsklinik. Patienter identificeres gennem rutinemæssige klinikscreeningarbejdsgange, herunder triageprocesser, klinikscreeningværktøjer og klinikerhenvisningsveje baseret på klinisk bekymring for forhøjet perioperativ risiko eller nedsat funktionel kapacitet. Protokollen beskriver henvisnings- og screeningskriterier, der inkluderer lav estimeret aktivitetskapacitet og udvalgte højrisiko kardiovaskulære træk inden for den bredere kontekst af moderat til højrisikokirurgi. Deltagere rekrutteres fra den fremtidige pulje af præoperative smCPET-patienter på Yale Preoperative Vurderingsklinik. Da studiet trækker fra en virkelig klinisk befolkning vurderet i rutinemæssig behandling, er arkivet beregnet til at afspejle pragmatisk perioperativ praksis snarere end en kunstigt udvalgt eksperimentel kohorte.

Screening for klinisk smCPET foregår gennem den standardiserede Yale Preoperative Vurderingsklinikproces. Primær screening kan udføres af triagesygeplejersker ved hjælp af klinikscreeningværktøjet eller via henvisning ved hjælp af foruddefinerede kriterier relateret til kirurgisk risiko, funktionel kapacitetsvurdering eller højrisiko kliniske træk. Indmeldelse til arkivet sker efter smCPET og den præoperative vurderingsaftale. Potentielle deltagere introduceres først til studiet af det kliniske behandlingsteam under det rutinemæssige klinikbesøg, hvorefter et studieteammedlem giver en kort forklaring af arkivet og samtykkeprocessen. Denne tilgang er beregnet til at bevare adskillelse mellem kliniske behandlingsbeslutninger og forskningsdeltagelse. Indmeldelsessamtaler gennemføres privat, tosproget tolkning er tilgængelig ved behov, og studiefolk bruger en struktureret samtykkeproces, der inkluderer verifikation af forståelse. Deltagere informeres om, at deltagelse er frivillig, og at en beslutning om arkivindmeldelse ikke vil påvirke den kliniske behandling.

Arkivet bruger en dobbeltsporet samtykketilgang. Prospektive deltagere, der gennemgår klinisk smCPET, bliver bedt om at give skriftligt informeret samtykke til inklusion i arkivet og tilhørende opfølgende dataindsamling. Samtykkeprocessen adresserer lagring af kliniske og resultatdata, fremtidig analyse inden for arkivrammen og de beskyttelsesforanstaltninger, der bruges til fortrolighed og sikker håndtering af identificerbar information. For dataelementer, der kræver adgang til journalen for resultatfastlæggelse, kan identifikatorer midlertidigt bevares under hovedforskerens autoritet, indtil sammenkædning af resultater er fuldført. Når de nødvendige sammenkædnings- og valideringstrin er afsluttet, fjernes identifikatorer og erstattes med en unik studie kode. De-identificerede data lagres i en sikker krypteret REDCap-database eller andet institutionelt godkendt system. Adgang til identificeret information er begrænset til autoriserede studiefolk, og enhver ekstern deling af de-identificerede data kræver hovedforsker- og institutionel gennemgangstilsyn, såsom relevant.

Data indsamlet i arkivet er brede og designet til at understøtte både primære og sekundære analyser. Kerneeksponeringsdomænet inkluderer fysiologiske variabler afledt fra submaximal kardiopulmonal belastningsprøvning udført i rutinemæssig klinisk behandling. Disse kan inkludere toppens iltoptag opnået under den submaximale test, anaerob tærskel, ventilatoriske effektivitetsmålinger, iltoptagelseseffektivitet og hældningsbaserede træningsmål, hjertefrekvens- og blodtryksrespons, iltmætnings tendenser og relaterede respiratoriske eller metaboliske parametre tilgængelige fra den kliniske testplatform. De specifikke smCPET-variabler tilgængelige til analyse kan udvikle sig, efterhånden som det kliniske program modnes, men arkivet er designet til at bevare standardiseret indfangning af variabler vurderet klinisk og videnskabeligt relevante for perioperativ risikostratificering.

Ud over smCPET-variabler indfanger arkivet demografiske data og baseline kliniske karakteristika relevante for perioperativ risiko. Disse inkluderer alder, køn, body mass index, komorbiditetsbyrde og udvalgt information fra præoperativ vurdering såsom serumkemier, hematologiske data, ekokardiografifund, radiografiske data og andre klinisk erhvervede undersøgelser. Den perioperative datastruktur inkluderer også fysiologiske variabler såsom hjertefrekvens, blodtryk, iltmætning og pulsrelaterede mål sammen med procedure-relaterede beskrivelser og andre perioperative karakteristika tilgængelige i journalen. Da arkivet er bygget omkring rutinemæssig klinisk behandling, vil den nøjagtige fordeling af kovariater afspejle virkelige praksismønstre og klinisk dokumentation.

Resultatfastlæggelse er et hovedformål med arkivet. Studiet er designet til at undersøge både tidlig postoperative morbiditet og senere komplikationer efter operation. Tidlige postoperative komplikationer inkluderer hændelser registreret ved hjælp af Postoperative Morbidity Survey-rammen og relaterede komplikationsdomæner under den umiddelbare postoperative periode. Disse domæner inkluderer pulmonale, infektiøse, nyre-, gastrointestinale, kardiovaskulære, neurologiske, hematologiske, sår- og smerterelaterede komplikationer, vurderet på udpegede postoperative tidspunkter såsom dag 1, 3 og 5, når tilgængelige. Arkivet indfanger også senere postoperative hændelser, herunder 30-dages og 60-dages komplikationer og mortalitetsresultater. Eksempler på senere komplikationer anført i protokollen inkluderer myokardieinfarkt, angina, apopleksi, atrieflimren, operationsstedinfektion, postoperative lungebetændelse og andre organspecifikke komplikationer identificeret gennem genindlæggelsesregistre, postoperative opfølgninger eller klinisk dokumentation. Opholdstid og ressourceforbrugsmål inkluderes også for at understøtte bredere sundhedsydelsesanalyser.

Arkivets primære mål er at evaluere sammenhængen mellem etablerede kliniske smCPET-mål og postoperative resultater hos patienter, der gennemgår præoperativ smCPET som del af standardbehandling. Et nøglemål er at afgøre, om smCPET-afledte variabler kan identificere tærskler eller mønstre forbundet med øget risiko for tidlige postoperative komplikationer og klinisk vigtige senere uønskede hændelser. Arkivet er også beregnet til at understøtte udvikling og forfinelse af prædiktive modeller ved hjælp af klinisk tilgængelige træningsafledte fysiologiske data. Ved at identificere tærskler eller multivariable mønstre forbundet med øget risiko sigter studiet mod at give evidens, der understøtter brugen af smCPET som et objektivt supplement til eksisterende perioperative evalueringsstrategier.

Sekundære mål inkluderer validering af foreløbige observationer fra tidligere implementeringsarbejde, undergruppanalyser i klinisk relevante patientundersæt, sammenligning af smCPET-æra patienter med historiske kontroller og eksplorativ evaluering af omkostningseffektivitet, kvalitetsmål og ressourceforbrug. Den retrospektive valideringskomponent muliggør sammenligning mellem nutidige patienter vurderet med smCPET-integrerede arbejdsgange og historiske kohorter fra perioden før smCPET-implementering. Dette kan hjælpe med at afklare, om tilføjelsen af struktureret fysiologisk vurdering er forbundet med forskelle i triage, resultatprofiler eller ressourceforbrug, selvom kausal fortolkning vil forblive begrænset af observationsdesignet. Arkivet kan også understøtte fremtidige studier, der evaluerer, om smCPET-variabler kan hjælpe med at identificere kandidater til perioperativ optimering, forbedret overvågning eller målrettede prehabiliteringsstrategier.

Den planlagte analytiske ramme inkluderer tærskelbestemmelse for kandidat-smCPET-mål, prædiktionsmodellering for postoperative resultater og komparative analyser involverende den historiske kontrolkohorte. Statistisk arbejde vil fokusere på styrken og konsistensen af sammenhænge mellem smCPET-variabler og resultater efter at have taget højde for relevante kliniske kovariater. Studiet forventes at bruge deskriptiv statistik til at karakterisere kohorten, univariable og multivariable metoder til at evaluere sammenhænge og modelydelsestilgange passende til risikoprædiktionsanalyser. Afhængigt af det tilgængelige udvalg og hændelsesrater kan analyser undersøge diskrimination, kalibrering og inkrementel prognostisk værdi ud over rutinemæssigt tilgængelige kliniske variabler. Undergruppanalyser kan udforske heterogenitet i henhold til kirurgisk risiko, komorbiditetsbyrde eller andre klinisk meningsfulde strata. Da studiet er arkivbaseret og observationsbaseret, vil alle analyser blive fortolket i lyset af potentiel forvirring, udvælgelseseffekter og manglende data.

Arkivet forventes at indmelde ca. 1.500 deltagere. Denne stikprøvestørrelse er beregnet til at understøtte evaluering af sammenhænge på tværs af en række mindre og større perioperative resultater, selvom den effektive stikprøve for specifikke analyser vil afhænge af hændelsesfrekvenser, testfuldstændighed og tilgængelighed af opfølgning. Studiet udføres på et enkelt center, hvilket understøtter konsistens i testarbejdsgang og resultatindfangning, men kan begrænse generaliserbarheden til andre institutioner med forskellige patientpopulationer eller perioperative praksisser. Ikke desto mindre er den pragmatiske virkelighedssetting en vigtig styrke, fordi den tillader evaluering af smCPET inden for det faktiske miljø, hvor det i sidste ende kan blive brugt.

Designet har flere forventede styrker. For det første er smCPET-data afledt fra rutinemæssig klinisk behandling snarere end en kunstig kun-forskning protokol, hvilket forbedrer praktisk relevans. For det andet forbinder arkivet fysiologisk testning med detaljerede perioperative resultater, hvilket tillader evaluering på tværs af tidlig morbiditet, senere komplikationer, opholdstid og mortalitet. For det tredje giver den prospektive dataindsamlingsstruktur kombineret med retrospektive valideringsdata en rigere ramme end hver tilgang alene. For det fjerde kan den single-site arbejdsgang forbedre intern konsistens i screening, testgennemførelse, datahåndtering og opfølgning. Endelig kan arkivet generere genanvendelig infrastruktur og de-identificerede datasæt, der understøtter fremtidig metodologisk og translationel perioperativ forskning.

Studiet har også forventede begrænsninger. Da der ikke er nogen randomisering og ingen forskertildelt intervention, kan analyser identificere sammenhænge, men kan ikke alene fastslå, at smCPET-guidet behandling forbedrer resultater. Patienter henvist til klinisk smCPET er en udvalgt undergruppe af den bredere kirurgiske befolkning og kan systematisk adskille sig fra patienter, der ikke testes. Historiske sammenligninger kan påvirkes af sekulære ændringer i praksis, casemix, perioperativ ledelse og dokumentationskvalitet. Som med ethvert klinisk arkiv kan manglende data og variabilitet i rutinemæssig behandlingsmålinger påvirke nogle analyser. Forskerne agter derfor at behandle dette arkiv som en platform til omhyggelig prognostisk evaluering og hypotese generering, ikke som endeligt bevis for kausal fordel.

Datasikkerhed og fortrolighed er centrale operationelle funktioner i arkivet. Identificerbar klinisk information nødvendig for sammenkædning og opfølgning håndteres under tilsyn af hovedforskeren og autoriserede studiefolk. Elektroniske data opbevares i krypteret REDCap eller sammenlignelige sikre systemer, og papirmaterialer, når relevant, opbevares på låste steder med begrænset adgang. Når sammenkædning er fuldført, kodes og de-identificeres data til langtidsopbevaring og analyse. Protokollen angiver, at digital opbevaring kan være ubestemt, underlagt institutionelt tilsyn. Ekstern brug af arkivdata kræver passende godkendelse, og eventuelle delte data vil være de-identificerede, begrænset til de minimum nødvendige variabler og styret af dataanvendelsesforventninger designet til at forhindre uautoriseret redistribution eller forsøg på re-identifikation.

Monitorering og datakvalitetsprocedurer inkluderes for at understøtte arkivets integritet. Protokollen beskriver systematiske datakvalitetssikringsprocesser, screenings- og berettigelsesdokumentation, kontrolleret adgang til journaler, intern monitorering af arkivdirektøren eller hovedforskeren og periodisk tilsyn med dataanmodninger og protokolmodifikationer. Disse procedurer er beregnet til at være i overensstemmelse med Good Clinical Practice-principper anvendelige på et arkivstudie, selvom projektet er ikke-interventionelt. Arkivstrukturen tillader også dokumentation af tilbagetrækninger, administrative fjernelser, ufuldstændig testning og andre omstændigheder, der kan påvirke analytisk berettigelse.

Deltagere kan fjernes fra arkivet for frivillig tilbagetrækning, administrative årsager eller kliniske omstændigheder. Frivillig tilbagetrækning kan ske til enhver tid uden straf og uden indvirkning på klinisk behandling. Administrativ fjernelse kan ske, hvis løbende samtykke ikke kan opretholdes eller andre arkivbetingelser ikke længere er opfyldt. Klinisk fjernelse kan ske i tilfælde som manglende evne til at gennemføre smCPET, utilstrækkelig testkvalitet eller ændring i kirurgisk status. Studieteamet dokumenterer fjernelsesstatus og afgør, i hvilket omfang allerede indsamlede data kan bevares eller tilbagetrækkes i overensstemmelse med samtykke, institutionel politik og regulatoriske krav.

Den bredere langsigtede betydning af SAMPO er at fastslå, om en kort, skalerbar fysiologisk vurdering udført under rutinemæssig præoperativ behandling kan bidrage med meningsfuld prognostisk information for voksne, der står over for moderat til højrisiko ikke-kardial kirurgi. Hvis smCPET-mål demonstrerer reproducerbare sammenhænge med tidlig postoperative morbiditet, større komplikationer og senere resultater, kan fundene understøtte bredere perioperativ adoption af kort objektiv træningstestning, mere effektiv identifikation af højere-risiko patienter og bedre målretning af perioperative ressourcer. Arkivet er også beregnet til at skabe et fundament for fremtidige eksterne valideringsstudier, klinisk prædiktionsværktøjsudvikling, implementeringsevalueringer og eventuelle interventionsforsøg, der tester, om smCPET-informeret behandlingsforløb kan forbedre resultater.

Opsummerende er SAMPO et single-center observationsarkivstudie, der indfanger rutinemæssig behandlings præoperativ submaximal kardiopulmonal belastningsprøvningsdata og forbinder disse data med detaljerede perioperative og postoperative resultater hos voksne, der gennemgår moderat til højrisiko ikke-kardial kirurgi. Studiet kombinerer prospektiv indmeldelse af klinisk vurderede patienter med retrospektive historiske sammenligningsdata, bruger sikre arkivmetoder til datalagring og de-identifikation og fokuserer på at validere gennemførlige fysiologiske markører for perioperativ risiko. Gennem dette arbejde søger forskerne at forbedre objektiv præoperativ risikovurdering og bygge en praktisk evidensbase for integration af korte kardiopulmonale træningsmål i kirurgiske evalueringsforløb.