Validierung des Mercy TAPE (TAPE)

In der „realen“ Gesundheitsversorgung gibt es eine Reihe von Umständen, in denen das Gewicht eines Kindes wünschenswert oder sogar notwendig, aber nicht verfügbar ist. Die auffälligsten dieser Einstellungen sind in Entwicklungsländern zu finden, wo viele medizinische Kliniken keine geeigneten Waagen haben, um genaue Säuglings- und Kindergewichte zu erhalten. Obwohl Ressourcenbeschränkungen in entwickelten Ländern weniger ein Problem darstellen, gibt es immer noch Szenarien, in denen die Gewichtsbestimmung problematisch ist. Beispielsweise sind genaue Schätzungen des Gewichts eines Kindes in Notfall- oder Traumasituationen und in einigen stationären Situationen (z. Intensivstationen, orthopädische Kliniken), um ein genaues Patientengewicht zu erhalten, kann durch das Vorhandensein von externen Schläuchen, Schläuchen, Verbänden und/oder anderen medizinischen Geräten beeinträchtigt werden. Unabhängig von der Umgebung ist die Herausforderung, die jede dieser Einstellungen darstellt, dieselbe; nämlich die Bereitstellung altersgerechter, gewichtsbasierter Interventionen, die nach wie vor der genaueste Ansatz zur Durchführung von Therapien bei Kindern sind. Somit adressieren Techniken, die eine genaue Gewichtsschätzung ermöglichen, einen kritischen medizinischen Bedarf sowohl in Entwicklungsländern als auch in entwickelten Ländern.

Es wurden zahlreiche Gewichtsschätzungsstrategien beschrieben, von denen jede in unterschiedlichem Ausmaß in der klinischen Praxis verwendet wird. Viele der veröffentlichten Techniken haben deutliche Vorteile. Zum Beispiel; Einfache altersbasierte Gleichungen können ohne die Notwendigkeit von Referenzmaterialien verwendet werden, Strategien, die vorgedruckte Tabellen oder Tools verwenden, begrenzen das Risiko von Berechnungsfehlern. Andere Techniken stellen unnötige Komplexitäten für den Endbenutzer dar, einschließlich; die Notwendigkeit einer subjektiven Einschätzung des Habitus, die Notwendigkeit, Exponentialgleichungen zu lösen, die Forderung nach mehreren Formeln, die nach Altersgruppen abgegrenzt sind, oder die Abhängigkeit von einer oder mehreren Referenztabellen. Ungeachtet ihrer Einfachheit oder Komplexität weisen fast alle der beschriebenen Techniken erhebliche Einschränkungen auf. Relativ wenige Methoden wurden in pädiatrischen Populationen unterschiedlicher Rassen, Ethnien und Nationalitäten evaluiert, und im Wesentlichen liefert keine einzige zuvor beschriebene Methode genaue Schätzungen des Gewichts über breite Alters- und Gewichtsbereiche hinweg.

Abgesehen von der elterlichen Erinnerung, die in ihrer Genauigkeit variieren kann, beruhen die am häufigsten verwendeten Strategien zur Gewichtsschätzung auf dem Alter, der Größe oder einer Kombination der beiden Parameter des Kindes. Altersbasierte Strategien sind zwar einfach und leicht in eine Gewichtsschätzungstechnik zu integrieren, berücksichtigen jedoch nicht die Extreme der Körperzusammensetzung und Statur, die bei Kindern im gleichen Alter beobachtet werden. In ähnlicher Weise berücksichtigen längenbasierte Strategien nicht, dass zwei Kinder gleicher Größe deutlich unterschiedliche Gewichte aufweisen können, basierend auf dem zugrunde liegenden Ernährungszustand (z. unterernährt, untergewichtig, übergewichtig, fettleibig). Folglich funktionieren viele der derzeit verfügbaren Strategien zur Gewichtsschätzung nur bei einer kleinen Untergruppe von Kindern gut. Daher besteht trotz der relativen Fülle an bereits bestehenden Strategien nach wie vor ein dringender Bedarf an Methoden zur Gewichtsschätzung, die über ein breites Spektrum von pädiatrischem Alter, Gewicht, Länge, Nationalität und Körperzusammensetzung hinweg genau sind.

Forscher der Children's Mercy Hospitals and Clinics haben kürzlich eine Gewichtsschätzungsmethode (die Mercy MethodTM) entwickelt und validiert, die die wichtigsten Einschränkungen zuvor veröffentlichter Methoden angeht, keine subjektive Bewertung erfordert und unabhängig von Alter und Größe über einen breiten Gewichtsbereich robust funktioniert. Wie bei anderen Strategien berücksichtigt die Mercy-Methode die Wachstumsgeschwindigkeit, verwendet jedoch die Oberarmlänge als Ersatz für die Gesamtkörperlänge. Die Gesamtkörperlänge ist unterschiedlich, je nachdem, ob die Messung im Stehen oder im Liegen durchgeführt wird, und kann bei einem Kind, das unkooperativ oder geistesabwesend ist, schwierig zu ermitteln sein. Die Mercy-Methode bezieht auch den Körperhabitus als quantitative Variable ein, was die Genauigkeit der auf der Gesamtlänge basierenden Gewichtsschätzung verbessert und die subjektive Natur der Kategorisierung des Körpertyps des Kindes in eine von wenigen Alternativen (z. „schlank“, „durchschnittlich“ oder „schwer“). Durch die Entwicklung eines Modells unter Berücksichtigung dieser Überlegungen konnten wir den Altersbereich erweitern, auf den unsere Gewichtsschätzungsmethode angewendet werden kann, und Längenbeschränkungen beseitigen, die typischerweise aufgrund der unverhältnismäßigen Zunahme des Gewichts im Verhältnis zur Körpergröße auferlegt werden, wenn Kinder älter werden .

Kurz gesagt, demografische und anthropometrische Daten von Kindern im Alter von 2 Monaten bis 16 Jahren wurden aus der NHANES-Datenbank extrahiert und einzelne Datensätze wurden nach dem Zufallsprinzip einem Methodenentwicklungs- (n = 17.328) oder Methodenvalidierungs-Set (n = 1.938) zugeordnet. Die Humeruslänge (HL) und der mittlere Oberarmumfang (MUAC) wurden verwendet, um eine Methode zur Gewichtsschätzung zu entwickeln, indem 1) Längen- und Habitusmessungen in diskrete Bins zusammengefasst wurden, 2) das mittlere Populationsgewicht für jedes Bin-Paar untersucht wurde, 3) statistisch Gewichten der Bin-Paare nach Alter und Stichprobengröße und 4) Berechnen einer Teilgewichtung für jeden HL und MUAC. Eine individuelle Gewichtsschätzung wird durch die einfache Addition des MUAC- und HL-Bin-Teilwerts erzeugt, der den Messungen dieses individuellen Kindes entspricht. Die Vorhersageleistung dieser Methode wurde unter Verwendung des internen Validierungssatzes bewertet und mit der Leistung von 13 zuvor veröffentlichten Methoden zur Gewichtsschätzung verglichen, die auf dieselben Daten angewendet wurden.

Die Mercy-Methode übertraf die 13 anderen veröffentlichten Methoden bei der Bewertung der Anpassungsgüte, des mittleren Fehlers, des mittleren prozentualen Fehlers, des mittleren quadratischen Fehlers und des Prozentsatzes der Kinder, die innerhalb von 10 % des tatsächlichen Gewichts übereinstimmten. Die meisten alters- und längenbasierten Strategien untersuchten das überschätzte Gewicht bei Kindern, die nach dem BMI als untergewichtig eingestuft wurden, und das signifikant unterschätzte Gewicht bei Kindern, die als übergewichtig oder fettleibig eingestuft wurden. Das Ausmaß, in dem dies auftrat, hing weitgehend von den Konstanten ab, die ihre mathematischen Gleichungen steuerten, wobei einige Methoden auf eine genauere Vorhersage bei Kindern mit geringerem Gewicht ausgerichtet waren (z. Broselow) und andere, die bei Kindern in höheren Gewichtsklassen besser abschneiden (z. Theron). Unabhängig von der Direktionalität stellte die bei einigen Methoden an den Extremwerten der Gewichtung beobachtete Verzerrung einen bis zu dreifachen Fehler zwischen den vorhergesagten und tatsächlichen Gewichtungen dar. Diskrepanzen dieser Größenordnung können gefährlich und möglicherweise lebensbedrohlich sein, je nachdem, wie „verzeihend“ die durchgeführte Intervention oder Behandlung ist.

Die singuläre habitusbasierte Methode (d.h. Cattermole) rangiert unter den Besten (nach der Mercy-Methode) in Bezug auf die absolute Voreingenommenheit; es schnitt jedoch nur mäßig gut ab, wenn Präzision und MPE in die Bewertung einbezogen wurden. Diese Methode, die bei chinesischen Kindern entwickelt wurde, überschätzte das Gewicht bei niedrigeren absoluten Gewichten konsequent und unterschätzte das Gewicht bei höheren absoluten Gewichten, unabhängig vom BMI-Perzentil. Dies deutet darauf hin, dass, während die Beziehung zwischen Gewicht und MUAC innerhalb einer bestimmten Population tendenziell linear ist, die mathematischen Konstanten, die die Beziehung definieren, zwischen Populationen mit unterschiedlichen Durchschnittswerten für Größe und Gewicht unterschiedlich sind. Angesichts der Art der Daten, die zur Entwicklung und Validierung der Mercy-Methode verwendet wurden, konnte die vergleichende Leistung der Devised Weight Estimation Method (DWEM, die einzige andere Methode, die sowohl die Körperlänge als auch den Körperhabitus berücksichtigt) nicht bewertet werden. Insbesondere beinhaltet das DWEM eine subjektive Bewertung von „schlank“, „durchschnittlich“ oder „schwer“. Während sich gezeigt hat, dass DWEM andere altersbasierte Methoden übertrifft, ist die kategoriale Zuordnung des Habitus in Verbindung mit Inkonsistenzen in der subjektiven Bewertung zwischen und innerhalb von Beobachtern [Inter-Rater-Übereinstimmung – 78 % (Bereich: 58–93 %); Intra-Rater-Übereinstimmung – 86 % (Bereich: 81–94 %)] trug zu Verzerrungs- und Präzisionsschätzungen bei, die größer waren als bei Strategien, die ausschließlich auf der Länge basierten.

Während die Mercy-Methode als Referenztabelle verwendet werden kann, war eine praktischere Anwendung die Entwicklung eines einfachen und kostengünstigen Geräts, das die beiden erforderlichen Messungen gleichzeitig durchführen und das vorhergesagte Gewicht direkt vom Gerät ausgeben kann, anstatt eine separate Tabelle zu konsultieren oder Diagramm. Folglich wurde das 3D Mercy TAPE entwickelt, um beide Messungen gleichzeitig durchzuführen und keine externen Referenzen zu benötigen, um zur Gewichtsschätzung für ein bestimmtes Kind zu gelangen. Ein alternatives 2D Mercy TAPE wurde ebenfalls entwickelt. Es erfordert zwei serielle Messungen mit der gleichen einfachen Zugabe wie beim 3D TAPE, erfordert jedoch kein Falten oder Manipulieren, wenn es aus der Verpackung genommen wird. Beide Geräte sollen auf jedem flexiblen, nicht dehnbaren Medium gedruckt werden (z. Papier, kunststoffbeschichtetes Papier, Fiberglas), so dass sie wegwerfbar oder semipermanent, kostengünstig in Massenproduktion und leicht zu lagern sind.

In seiner numerischen Form wäre zu erwarten, dass das Mercy TAPE in Umgebungen, in denen Pflegekräfte Analphabeten sind oder keine Schriftsprache verwenden, nur begrenzt nützlich ist. Das Tool kann jedoch leicht mit Farben und/oder Symbolen überarbeitet werden, deren Kombination einer gegebenen Dosis, Interventionsstrategie oder Gewichtsziel entsprechen würde. Während erwartet wird, dass die Mercy-Methode bei US-Kindern gut funktioniert, da sie unter Verwendung von Daten aus einer US-Datenbank erstellt wurde, ist eine externe Validierung der Methode außerhalb der USA erforderlich. Derzeit werden mit Unterstützung der Weltgesundheitsorganisation Untersuchungen durchgeführt, um den Nutzen bei Kindern unterschiedlicher ethnischer Zugehörigkeit und geografischer Herkunft abzuschätzen. Das zugehörige 2D- und 3D-Mercy TAPE wartet noch auf eine prospektive Bewertung. Die erforderliche Studie zur Erfüllung der Validierungsanforderungen wird hierin unter der Hypothese beschrieben: Das Mercy TAPE wird in einer unabhängigen pädiatrischen Bewertung die gleiche Vorhersageleistung wie die Mercy-Methode zeigen.