Un sistema de RA basado en IA de vanguardia para la formación en higiene de manos en estudiantes universitarios de disciplinas relacionadas con la salud

Antecedentes La actual pandemia de COVID-19 ha planteado graves amenazas a la salud pública en todo el mundo. Aunque los niños tienen síntomas leves, se ha descubierto que es más probable que transmitan el virus dentro del hogar que los otros grupos de edad. No se puede subestimar la importancia de la higiene de manos tanto en entornos sanitarios como comunitarios. La promoción de la higiene de manos es la mejor práctica para prevenir infecciones asociadas a la atención sanitaria. Se ha estimado que la higiene de las manos podría reducir más de 500.000 muertes atribuibles al año. Se encontró que el impacto económico anual de las infecciones asociadas a la atención sanitaria en los EE.UU. fue de aproximadamente 6.500 millones de dólares en 2004 y cada dólar gastado en la promoción de la higiene de manos podría generar un beneficio de 23,7 dólares. La educación desempeña un papel clave a la hora de establecer una base de buenas prácticas en materia de higiene de manos.

Los métodos de formación tradicionales para estudiantes de disciplinas relacionadas con la salud incluyen conferencias en clase y prácticas, pero los estudiantes rara vez reciben instrucciones y comentarios individualizados debido a la limitación de personal e instalaciones. Por tanto, existe una necesidad urgente de diseñar un sistema de formación automatizado e individualizado. Este proyecto propuesto tiene como objetivo diseñar y probar una herramienta educativa innovadora para la higiene de manos, con los siguientes objetivos específicos:

1. desarrollar un prototipo del sistema AR potenciado por IA para la capacitación y evaluación de la higiene de manos en estudiantes universitarios de disciplinas relacionadas con la salud;
2. realizar un ensayo controlado aleatorio (ECA) de no inferioridad para probar la eficacia de este sistema de capacitación de RA basado en IA sobre el conocimiento y la práctica de la higiene de manos en estudiantes de disciplinas relacionadas con la salud;
3. evaluar los efectos del sistema de entrenamiento de AR basado en IA y recopilar comentarios de los participantes.

Si se demuestra que es eficaz, este sistema se puede integrar en el plan de estudios de estudiantes de disciplinas relacionadas con la salud como un enfoque de aprendizaje electrónico. En el futuro, este sistema también se podrá utilizar en el punto de atención para monitorear y auditar en tiempo real a los trabajadores de la salud en otros entornos de atención médica.

Métodos Diseño del estudio: Este es un ECA de dos brazos de no inferioridad.

Reclutamiento de materias Los estudiantes universitarios multidisciplinarios que estén cursando materias en la Escuela de Enfermería, la Escuela de Optometría y el Departamento de Biología Aplicada y Tecnología Química serán reclutados entre enero y junio de 2024. Los participantes se suscribirán a una franja horaria de sesiones de formación (cada sesión tiene 4 participantes). Todos los participantes que asistan a la misma sesión serán asignados al mismo grupo mediante aleatorización grupal. Un estadístico asignará los grupos de antemano mediante un generador de números aleatorios. Los participantes no serán informados sobre su grupo antes de llegar al sitio del estudio (el Centro Internacional Squina para el Control de Infecciones en PolyU).

Tamaño de la muestra para un ensayo controlado aleatorio por conglomerados Suponiendo que el número de participantes en cada conglomerado oscila entre 5 y 20, habrá aproximadamente entre 6 y 20 conglomerados en cada grupo. Se supone que la desviación estándar de los sujetos es 2,00, el coeficiente de correlación intragrupo es 0,010 y el coeficiente de variación del tamaño de los grupos es 0,500. El tamaño de muestra de 200-240 puede alcanzar >91% de poder para detectar una diferencia entre las medias de dos grupos (intervalo de confianza -1,0 y 1,0) en una prueba t bilateral con un nivel de significancia de 0,050.

Evaluación previa a la intervención Durante la visita al sitio, los participantes primero firmarán un formulario de consentimiento y se les pedirá que completen un cuestionario sobre conocimientos y prácticas de higiene de manos.

Los participantes deberán ponerse polvo fluorescente en ambas manos y luego lavarse las manos con jabón líquido sin ninguna instrucción (primer intento de HW). La cámara instalada encima de los lavabos grabará vídeos de ambas manos (ni de la cara ni de otras partes del cuerpo) durante este procedimiento. Después de lavarse las manos, los participantes deberán escanear el polvo fluorescente que queda en sus manos en un escáner manual (The Semmelweis Scanner™). Los vídeos grabados sobre el lavado de manos se utilizarán para entrenar los algoritmos de IA para el procesamiento y las evaluaciones automáticas de imágenes. Dos expertos del IPC juzgarán la calidad de la higiene de manos en estos vídeos, que se adoptarán como datos reales en el procesamiento de imágenes. El porcentaje de gel fluorescente residual en las manos que se muestra en el escáner de mano se utilizará como una evaluación objetiva de la eficacia del lavado de manos en participantes individuales.

Grupos de intervención

Grupo A (sistema de entrenamiento de AR basado en IA) Los participantes utilizarán el sistema de entrenamiento de AR con tecnología de IA para obtener evaluaciones individualizadas de su desempeño en el lavado de manos. No se les informará sobre los resultados del escáner manual.

Grupo B (escáner de mano + capacitación por video) Los participantes utilizarán un programa educativo existente que ha demostrado su eficacia en nuestro estudio anterior. En resumen, se informará a los participantes sobre los resultados de su escáner manual durante el primer intento de HW. También verán un video de capacitación sobre los 7 pasos del lavado de manos.

Evaluación posterior a la intervención Los participantes realizarán el segundo intento de HW poniéndose polvo fluorescente en ambas manos nuevamente y luego realizarán un lavado de manos con videos grabados. Después de lavarse las manos, los participantes escanearán nuevamente el polvo fluorescente que queda en sus manos en un escáner manual.

También se pedirá a los participantes que completen un cuestionario sobre conocimientos y prácticas de higiene de manos como parte de la evaluación posterior a la intervención.

Aleatorización, ocultamiento de la asignación y cegamiento Los participantes serán asignados aleatoriamente a los grupos de intervención mediante un proceso de aleatorización realizado por un estadístico que no participará en el reclutamiento de sujetos. Los participantes estarán cegados. Los RA involucrados en el reclutamiento de sujetos y los expertos en IPC que juzgan la calidad de la higiene de manos estarán cegados a las agrupaciones. Los RA y los estudiantes asistentes que participan en la grabación de videos sobre higiene de manos en el sitio del estudio no estarán cegados porque darán instrucciones a los participantes.