Verbesserung der pädiatrischen Pneumonie-Diagnose durch digitale Auskultation

Hintergrund Pneumonie im Kindesalter ist die zweithäufigste Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren und betrifft weltweit etwa 0,921 Millionen Kinder.1 Jedes Jahr treten weltweit etwa 120 Millionen neue Episoden von Lungenentzündungen im Kindesalter auf.2 Die geschätzte Inzidenz beträgt in dieser Altersgruppe 0,015 Episoden pro Kind und Jahr in Industrieländern und 0,22 Episoden pro Kind und Jahr in Entwicklungsländern.3 In Bangladesch beträgt die jährliche Inzidenz von Lungenentzündung 36 pro 100 Kinderjahre.4 Die Ausweitung der Lungenentzündungsbehandlung über Einrichtungen auf höherer Ebene hinaus auf Einrichtungen der ersten Ebene mit Laiengesundheitspersonal (CHWs) ist eine aufkommende Strategie, die Lücken beim Zugang zur Versorgung schließen kann. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat Gesundheitsdienstleistern empfohlen, praktische, standardisierte Fallmanagement-Richtlinien für die Behandlung von Lungenentzündungen im Kindesalter zu verwenden.5,6 Diese Richtlinien schließen die Lungenauskultation jedoch nicht in ihre Lungenentzündungsdefinition für medizinisches Personal an vorderster Front ein6 aufgrund der hohen Variabilität und Subjektivität zwischen den Beobachtern, unabhängig vom Ausbildungsstand des Gesundheitsdienstleisters.7-11 Die digitale Auskultation durch elektronische Stethoskope kann diese Einschränkungen überwinden.

Speziell für Kinder wurde ein innovatives, kostengünstiges digitales Auskultationsgerät namens Smartscope entwickelt. Das Smartscope verbessert die Lungensignalstärke, indem hochempfindliche Elektretmikrofon-Arrays gleichmäßig über die Membran des Stethoskops verteilt werden, sodass das gesamte hörbare Spektrum erfasst werden kann, ein entscheidendes Merkmal zur Identifizierung höherfrequenter pathologischer Lungengeräusche. Die wiederaufladbare Batterie kann für >20 Betriebsstunden betrieben werden, was in ländlichen Gemeinden mit unbeständiger Stromversorgung wichtig ist. Das Gerät mildert Bewegungsartefakte und Tubusresonanzen, indem es ein ergonomisches Design verwendet, um das Gerät besser auf der Brust des Kindes zu befestigen. Es eliminiert auch den Gummischlauch des Stethoskops, eine Quelle von Umgebungsgeräuschen und Reibungskontamination. Es enthält ein integriertes externes Mikrofon, das unerwünschte Umgebungsgeräusche entfernt. Das Smartscope ermöglicht auch die Onboard-Datenspeicherung mit einer microSD-Karte und ist mit einer automatisierten Analysesoftware ausgestattet.12 Smartscope wurde im Labor erfolgreich mit dem elektronischen Stethoskop Littmann 3200 validiert und hat vergleichbare Ergebnisse gezeigt. Dieses Smartscope hat das Potenzial, ein hochspezifisches Atmungsdiagnostik-Tool zu sein, das für den Einsatz durch gemeindebasiertes Gesundheitspersonal in LMICs geeignet ist. Dieses Projekt schlägt vor, die potenziellen Auswirkungen der digitalen Auskultation in Einrichtungen der ersten Ebene im ländlichen Bangladesch zu bewerten.

Ziele

1. Bewertung, ob Lungengeräusche, die mit Smartscope bei Kindern von Community Health Care Provider (CHCP) bei CC aufgezeichnet wurden, vordefinierte Qualitätsschwellenwerte erfüllen, die von Experten festgelegt wurden.
2. Bestimmen Sie die Zuverlässigkeit und Leistung des automatisierten Analysealgorithmus des Smartscope-Atemdetektors für Lungengeräusche, die von CHCP mit dem Smartscope aufgezeichnet wurden, im Vergleich zu Referenzinterpretationen durch ein pädiatrisches Hörpanel.
3. Sammeln Sie hypothesengenerierende Pilotdaten über die Auswirkungen der digitalen Auskultation auf die Behandlungsentscheidung durch CHCPs, unter der Annahme von Lungenaufzeichnungen als Referenz, sowie dokumentieren Sie die Verwendbarkeit und Haltbarkeit der Geräte während des Projekts, um zu verstehen, ob zusätzliche Geräteverfeinerungen erforderlich sind.
4. Bestimmen Sie die Akzeptanz des Smartscope bei CHCP und Betreuern von Kindern, die mit dem Smartscope bewertet wurden.

Methoden Im ländlichen Distrikt Sylhet in Bangladesch wird eine Mixed-Methods-Studie durchgeführt. Bangladesch hat etwa 13.000 CCs eingerichtet, jeweils eines für etwa 6.000 Menschen. CCs werden von einem CHCP mit mindestens der 12. Klasse und einer 3-monatigen Vorbereitungsschulung einschließlich der Richtlinien für das integrierte Management von Kinderkrankheiten (IMCI) besetzt. Zwölf CCs werden gezielt in den Unterbezirken Zakiganj und Kanaighat des Bezirks Sylhet ausgewählt. Zusätzlich werden für diese Studie insgesamt 12 CHWs rekrutiert und ausgebildet. Jedes CHW wird ca. 13.000 Einwohner mit ca. 1.400 Kindern unter fünf Jahren abdecken. CHWs besuchen alle zwei Monate jedes Kind im Alter von 0-59 Monaten in ihrem Einzugsgebiet. Das CHW untersucht das Kind auf Anzeichen/Symptome einer Lungenentzündung und befragt die Mutter oder Betreuer zu einer Vorgeschichte dieser Symptome. Alle Verdachtsfälle auf Lungenentzündung (Anamnese/beobachteter Husten oder Atembeschwerden) werden mit einem Überweisungsschein zur weiteren Beurteilung und Behandlung an CCs überwiesen oder begleitet. Es wird ein Studienarzt eingestellt, der CHCPs und CHWs in der klinischen Bewertung, Messung der Sauerstoffsättigung und Aufzeichnung von Lungengeräuschen mit dem Smartscope schult und überwacht.

Screening: CHCPs im CC werden alle Kinder unter fünf Jahren gemäß dem Protokoll unter Verwendung eines Screening-Formulars untersuchen. Ungefähr 7.200 Kinder werden untersucht. Wenn das Kind geeignet ist, wird die Betreuungsperson um Zustimmung zur Teilnahme an der Studie gebeten.

Einschreibung: Wenn die Betreuungsperson zustimmt, wird das Kind in die Studie aufgenommen. Insgesamt werden 1003 Kinder mit Husten oder Atembeschwerden (möglicherweise Lungenentzündung) in der Vorgeschichte/Beobachtung aufgenommen.

Lungenauskultation: Lungengeräusche werden mit Smartscope aufgezeichnet. Es wird nur für den vorgesehenen Zweck verwendet.

1. Geräuscherfassung: Bei eingeschriebenen Kindern werden die Lungengeräusche an vier aufeinanderfolgenden Stellen (zwei vordere und zwei hintere Brustpositionen) für ca. 10 Sekunden/Position aufgezeichnet. Der Aufzeichnungsvorgang dauert ungefähr 60 Sekunden und erfasst 3-4 vollständige Atemzyklen/Position. Täglich oder jeden zweiten Tag werden Smartscope-Lungengeräusche auf einen Server hochgeladen und sicher gespeichert. Später werden diese Lungengeräusche von dem an dieser Studie beteiligten Personal verarbeitet und verwendet.
2. Schallverarbeitung: Ein neuartiger Schallfilteralgorithmus wird auf Lungenaufzeichnungen angewendet, um Umgebungsgeräusche zu reduzieren und die Qualität der Lungengeräusche zu optimieren.
3. Zuhörergruppe: Drei praktizierende Kinderärzte bilden die Gruppe. Einer fungiert als Schiedsrichter und zwei als primäre Zuhörer. Alle Panelisten werden gemäß der während PERCH entwickelten und validierten Methodik geschult und standardisiert. Die Gremiumsteilnehmer erstellen eine zusammenfassende Patientenklassifikation von normal, Knistern, Keuchen, Knistern und Keuchen oder nicht interpretierbar. Zwei primäre Zuhörer klassifizieren unabhängig voneinander die aufgezeichneten Lungengeräusche, alle Diskrepanzen werden durch Diskussion gelöst, und wenn sie nicht gelöst werden, entscheidet der dritte Zuhörer.
4. Atmungsdetektor: Der automatisierte Algorithmus des Atmungsdetektors wird auf die Lungenaufzeichnungen angewendet, um eine Interpretation zu generieren.

Pulsoximetrie: Pulsoximetrie wird auch mit einem Masimo® Rad5-Oximeter bei allen berechtigten Kindern mit Einwilligung durchgeführt. Wenn bei einem Kind eine Sauerstoffsättigung < 90 % festgestellt wird, wird es an das Gesundheitszentrum des Unterbezirks oder das Sylhet Osmani Medical College Hospital überwiesen.

Sammeln von sozioökonomischen Daten und Confounder-Daten: CHW sammelt sozioökonomische und andere verwandte Confounder-Daten, einschließlich Impfinformationen, Gewicht, mittlerer Oberarmumfang und Länge/Größe von allen registrierten Fällen auf Haushaltsebene innerhalb von sieben Tagen nach der Registrierung.

Fokusgruppendiskussionen: Es werden vier Fokusgruppendiskussionen (FGDs) organisiert, zwei mit Betreuern (eine mit Frauen und eine mit Männern) und eine mit CHCPs und eine mit Mitgliedern des CC-Verwaltungsausschusses und Gemeindeleitern, um ihre Meinungen über das Smartscope auszutauschen. Jede FGD besteht aus 8-12 Teilnehmern. Ein geschulter Moderator wird die Diskussion über die Wahrnehmung des Smartscope und die Akzeptanz von Smartscope als Diagnostikum für Lungenentzündung leiten.