Estratificación ECG Habilitada por IA y Cronología de la Terapia Reductora de Potasio en Pacientes con Hiperpotasemia: Un Estudio de Emulación de Ensayo Objetivo (AIDE-K)

La hiperpotasemia es una anomalía electrolítica frecuente y clínicamente importante asociada con un mayor riesgo de arritmia y mortalidad. Las guías clínicas actuales recomiendan considerar las anomalías electrocardiográficas (ECG) al determinar la urgencia del tratamiento para reducir el potasio; sin embargo, los criterios específicos del ECG que indican tratamiento no están uniformemente definidos, y los cambios sutiles en el ECG a menudo son difíciles de reconocer de manera consistente por los clínicos en la práctica real. Como resultado, existe una variabilidad sustancial en el momento de inicio del tratamiento para la hiperpotasemia, y los ensayos aleatorizados que comparan directamente la terapia oportuna versus la retrasada son ética y prácticamente difíciles de realizar. Este estudio está diseñado como un estudio observacional que emula un ensayo objetivo para evaluar la asociación entre el momento del tratamiento y la mortalidad a corto plazo entre pacientes con hiperpotasemia confirmada por laboratorio.

El protocolo del ensayo objetivo se especificó a priori y se presentó a la Junta de Revisión Institucional del Hospital General Tri-Service, definiendo explícitamente todos los componentes principales de diseño necesarios para abordar la cuestión causal de interés. El protocolo definió explícitamente todos los componentes principales de diseño antes del análisis, incluidas las fuentes de datos, los criterios de elegibilidad, las estrategias de tratamiento, los procedimientos de asignación, el tiempo cero, el seguimiento, los resultados, los contrastes causales y los métodos analíticos.

La emulación se realizó utilizando datos de registros de salud electrónicos recopilados rutinariamente de tres fuentes: el Hospital General Tri-Service (TSGH), un centro médico académico terciario en Taiwán con registros longitudinales de departamento de emergencias y pacientes hospitalizados desde enero de 2011 hasta diciembre de 2024; la Base de Datos de Investigación del Hospital Militar (MHRD), que agrega datos a nivel de paciente de múltiples hospitales regionales afiliados a las fuerzas armadas en Taiwán durante el año calendario 2023; y la base de datos MIMIC-IV disponible públicamente, que incluye conjuntos de datos vinculados de departamento de emergencias, cuidados intensivos y electrocardiograma. Los datos de estas fuentes se extrajeron, armonizaron y analizaron utilizando un protocolo común.

Los participantes elegibles eran adultos de 18 años o más que acudieron al departamento de emergencias con hiperpotasemia confirmada por laboratorio, definida por una concentración sérica de potasio igual o superior al umbral preespecificado, y que se sometieron a un electrocardiograma estándar de 12 derivaciones dentro de una ventana de tiempo definida alrededor de la medición índice de potasio. Se excluyeron los encuentros en los que se inició el tratamiento para reducir el potasio antes de la medición índice, en los que no se administró terapia dentro de la ventana de exposición permitida, o en los que no estaban disponibles las covariables basales clave necesarias para emular la asignación del tratamiento.

El protocolo especificó dos estrategias de tratamiento: inicio oportuno del tratamiento para reducir el potasio dentro de una ventana de tiempo temprana preespecificada después de la medición índice de potasio, e inicio retrasado de la terapia después de esta ventana temprana pero dentro de un período de retraso máximo permitido. En el ensayo objetivo hipotético, los pacientes elegibles serían asignados aleatoriamente a una de estas estrategias de tratamiento al inicio. En el ensayo emulado, la asignación del tratamiento siguió la práctica clínica rutinaria y se aproximó utilizando métodos basados en puntuación de propensión para equilibrar las características basales medidas entre los grupos y emular la aleatorización. Las variables preespecificadas en la puntuación de propensión incluyeron potasio sérico (continuo), predicción IA-ECG (positiva vs. negativa), edad (años), género e Índice de Comorbilidad de Charlson (CCI).

Se definió un tiempo cero común como el momento de la medición índice de potasio. El seguimiento comenzó en el tiempo cero y continuó durante una duración fija de 90 días o hasta la muerte, lo que ocurriera primero. El resultado principal fue la mortalidad por todas las causas dentro de los 90 días del evento índice, determinado mediante vinculación con registros nacionales de defunción o registros de mortalidad en la base de datos, dependiendo de la fuente de datos.

El contraste causal principal de interés se definió sobre la base de intención de tratar, comparando los resultados contrafactuales que se habrían observado si todos los pacientes elegibles hubieran iniciado el tratamiento para reducir el potasio de manera retrasada versus si todos los pacientes elegibles hubieran iniciado la terapia de manera oportuna. El protocolo además prespecificó la evaluación de la modificación del efecto mediante la estratificación de riesgo basada en electrocardiograma habilitado por inteligencia artificial (IA-ECG), con contrastes de subgrupo definidos según el estado de predicción de IA-ECG.

Los métodos analíticos se prespecificaron para estimar estos contrastes causales utilizando análisis de tiempo hasta el evento apropiados para datos observacionales, siguiendo la emulación de asignación aleatoria. Se definieron análisis de sensibilidad adicionales para evaluar la solidez de los hallazgos ante supuestos clave y fuentes potenciales de sesgo, incluidos análisis diseñados para mitigar el sesgo de tiempo inmortal derivado de limitaciones en la resolución temporal de los datos de mortalidad.