Uso del aprendizaje automático para modelar el riesgo de sepsis neonatal de aparición temprana en Uganda y Zimbabwe (NeoRisk)

Habrá tres fases principales en este estudio, que es un estudio de cohorte observacional.

La fase 1 se llevará a cabo en el Hospital Kawempe en Kampala, Uganda. El personal del estudio reclutará a los participantes en las salas de parto y el análisis intermedio se completará después del reclutamiento del 10% de la muestra total. Consulte la sección 7.3 para obtener más detalles.

Los datos se recopilarán a través de un CRF en línea, incluidos los factores enumerados en la tabla de la Sección 3.

Además:

• A todos los recién nacidos dentro del estudio se les tomará una muestra de sangre venosa neonatal para cultivo por parte del personal designado del estudio.

  o Debe tomarse antes de la administración de antibióticos o dentro de las 48 horas posteriores al nacimiento, lo que ocurra primero, e independientemente de si el recién nacido está siendo investigado y tratado por sepsis.

• La información posnatal se recopilará por teléfono al mes, incluido el resultado materno e infantil, el reingreso hospitalario o la enfermedad clínica y las vacunas administradas. Un miembro del equipo de estudio verificará el control de calidad de todos los datos. Se tomará un hemocultivo de todos los participantes neonatales al nacer, antes de comenzar el tratamiento con antibióticos siempre que sea seguro hacerlo. El volumen de sangre extraída para cultivo debe ser de 1 a 2 ml y se verificará pesando los frascos de hemocultivo. Se brindará capacitación a los equipos pediátricos y de estudio sobre métodos de muestreo de hemocultivos, incluida la limpieza adecuada de la piel antes del muestreo. Los consultores pediátricos recibirán información sobre los volúmenes de muestras y las tasas de contaminación (consulte la definición en la sección 7.3) y se ofrecerá capacitación adicional al personal. Cuando quede muestra después de agregar 3 ml al frasco de cultivo, el exceso se conservará como una muestra de sangre para su uso en futuras investigaciones éticamente aprobadas, cuando el participante haya dado su consentimiento.

Los resultados de las pruebas microbiológicas se comunicarán al equipo clínico del participante en tiempo real; consulte la sección 7.3.4. para mas detalles. El diagnóstico médico de sepsis se registrará cuando un médico de nivel de registro o superior haya registrado un diagnóstico de sepsis dentro de las 48 horas posteriores al nacimiento. Para reducir la subjetividad de esta medida, también se evaluará el nivel de certeza GAIA para un diagnóstico de sepsis (35) y se registrará el nivel de certeza diagnóstica (1-5, según los criterios GAIA). Los registros médicos se registran en papel en el Hospital Kawempe, antes de que los empleados de datos los codifiquen en un registro médico electrónico. Habrá escaneos en PDF de registros médicos disponibles cuando se requiera una revisión detallada.

Todos los datos de los participantes serán recopilados por personal capacitado del estudio y registrados en un CRF en línea alojado en REDCap, una aplicación web segura. No se almacenarán datos identificables del paciente en la base de datos principal de REDCap. Consulte la sección 8.6 para obtener más detalles sobre los planes de gestión de datos.

La información posnatal se completará mediante una llamada telefónica a los 28 días posteriores al parto, realizada por el personal del estudio. El número de contacto de los participantes, un número de contacto de su pareja y un número de contacto de un segundo amigo o familiar se tomarán en el momento del reclutamiento para minimizar la pérdida durante el seguimiento debido a cambios en el número de teléfono móvil. La identidad del participante se confirmará utilizando tres factores (fecha de nacimiento, nombre completo, dirección/pueblo). Se recopilará la siguiente información:

• Estado de salud de la madre y el bebé.

• Cualquier visita a atención médica del recién nacido.

  • Si es atendido o admitido en hospitales de Kawempe, el personal del estudio revisará estos registros médicos electrónicos.
  • Si es atendida en otro lugar, se le preguntará a la madre el motivo de la presentación, si el recién nacido ingresó en el hospital, el diagnóstico principal y los tratamientos administrados.

El reclutamiento de los primeros 160 participantes de la sala de partos (10 % de la muestra general) se tratará como una prueba piloto, y tanto el reclutamiento como los datos se revisarán en este punto con especial atención a los siguientes aspectos:

• Comparación demográfica entre las mujeres reclutadas y la población que asiste a Kawempe
• Completar datos
• Volumen de muestras de hemocultivo tomadas.
• Tasas de pérdida de seguimiento
• Asociación entre posibles factores de riesgo y sepsis clínica o sepsis con cultivo positivo Después de este análisis piloto, el instrumento de recopilación de datos puede ajustarse para que sea más conciso si algunos factores de riesgo parecen no tener relación con los resultados neonatales. Además, la estrategia de reclutamiento puede ajustarse para incluir a mujeres que asisten a clínicas prenatales para mejorar la representatividad de la muestra si la muestra piloto es significativamente diferente desde el punto de vista demográfico de la población general de mujeres embarazadas que asisten al mismo sitio de estudio antes del parto. Finalmente, se brindará retroalimentación y capacitación del personal según sea necesario para garantizar volúmenes de muestra óptimos y la integridad de los datos.

Durante la Fase 1, se llevarán a cabo dos discusiones de grupos focales separados con 10 participantes cada uno con personal del Hospital Kawempe. Una discusión será con médicos experimentados y otra con médicos jóvenes y parteras. Los grupos focales se llevarán a cabo en Kawempe en inglés. Se están celebrando grupos focales para complementar los resultados cuantitativos de este proyecto destacando los factores de riesgo que actualmente se perciben como significativos (que luego deberían ser una parte clave del análisis y la difusión de los resultados para confirmar su utilidad), informar sobre las dificultades de diagnóstico actuales para guiar el futuro. trabajar con el modelo de estratificación de riesgos y proporcionar contexto para el desarrollo y la comunicación del modelo para maximizar su utilidad. Los grupos focales abordarán los siguientes temas:

• Determinar el conocimiento y la conciencia sobre la sepsis neonatal.
• Manejo de la sepsis neonatal.
• sobre los riesgos y consecuencias de la sepsis neonatal, y
• Estrategias de diagnóstico actuales y sus fortalezas y dificultades percibidas.
• Percepciones sobre la sepsis neonatal y cómo esto podría afectar el diagnóstico y el tratamiento
• Recomendaciones para mejorar el diagnóstico y tratamiento de la sepsis neonatal Los grupos focales estarán a cargo de miembros del equipo de ciencias sociales de MUJHU y la Dra. Sarah Sturrock. El equipo de ciencias sociales y el Dr. Sturrock han desarrollado una herramienta para estos debates (ver adjunto). Las discusiones se grabarán y las grabaciones se destruirán una vez que se hayan transcrito. Luego, el equipo de ciencias sociales completará el análisis temático de las discusiones.

Los investigadores prevén que la Fase 1 se llevará a cabo entre enero y julio de 2024.

La fase 2 utilizará los datos recopilados en la fase 1 para construir un modelo de estratificación de riesgos, en colaboración con el Centro de Computación de Investigación Avanzada del University College de Londres.

Los investigadores prevén que la Fase 2 se llevará a cabo entre marzo y septiembre de 2024.

La fase 3 implicará la validación externa de la herramienta de estratificación de riesgos. Esta fase se llevará a cabo en el Hospital Central Sally Mugabe en Harare, Zimbabwe. El personal del estudio reclutará a los participantes en clínicas prenatales y salas de parto.

Se recopilarán datos similares de los participantes en la Fase 3 como en la Fase 1; Después de la Fase 2, se determinarán los campos de datos necesarios para el modelo y estos campos se recopilarán para los participantes de la Fase 3.

La recopilación de datos se realizará a través de la plataforma Neotree, que se utiliza en Sally Mugabe(41). La fase 1 recopilará datos sobre elementos que no forman parte de un historial médico estándar (como la disponibilidad de saneamiento y la seguridad alimentaria). Si alguno de estos elementos forma parte clave del modelo estadístico, se discutirá con el equipo de Neotree la posibilidad de agregarlos a la plataforma Neotree. Solo se extraerán datos seudónimos del conjunto de datos de Neotree y se aplicará el modelo de la Fase 2 para determinar el riesgo de sepsis neonatal.

El resultado principal de la Fase 3 será el diagnóstico de sepsis por parte de un médico experimentado registrado dentro de las 48 horas posteriores al parto, y solo se tomarán hemocultivos (cuando estén disponibles) en recién nacidos que se considere que tienen riesgo de sepsis o que presenten signos clínicos de sepsis según el estándar clínico. pautas. El uso del diagnóstico de sepsis por parte de un médico experimentado como resultado se debe a que el suministro de frascos de hemocultivo y los análisis de laboratorio de los cultivos no son confiables y es poco probable que estén disponibles para todos los participantes del estudio como en el entorno de la Fase 1.

El rendimiento del modelo estadístico se determinará calculando su sensibilidad, especificidad, valores predictivos positivos y negativos comparando el riesgo calculado con el diagnóstico clínico de sepsis que ocurre dentro de las 72 horas posteriores al nacimiento.

Los investigadores anticipan que la Fase 3 tendrá lugar entre finales de 2024 y marzo de 2025.

La declaración TRIPOD (Informe transparente de un modelo de predicción multivariable para pronóstico o diagnóstico individual) se ha seguido en el diseño de este estudio y se seguirá en su informe(42). Se realizarán los ajustes necesarios con la publicación de las próximas directrices específicas de inteligencia artificial.