Entropiaanalyysi ja monimutkaiset potilaan ja hengityslaitteen vuorovaikutukset mekaanisen ventilaation aikana (ENTROPY-ICU)

menetelmät

1. Monimutkaisten potilashengityslaitteen vuorovaikutusten määrittely Tutkijat määrittelivät "monimutkaiset potilaan ja ventilaattorin vuorovaikutukset" (CP-VI) hengitystiheyden yli 50 %:n muutoksiksi yksinään tai niiden yhdistelmänä ja/tai minkä tahansa asynkronian esiintymisen.
2. Tiedonkeruu ja data-analyysi Paw- ja Flow-signaaleja tallennetaan jatkuvasti koko potilaan oleskelun ajan teho-osastolla (UCI) käyttämällä BetterCare®-järjestelmää (Better Care®, Barcelona, ​​Espanja). BetterCare käyttää ohjaimia, jotka on erityisesti suunniteltu olemaan vuorovaikutuksessa mekaanisten hengityslaitteiden ja vuodemonitoreiden lähtösignaalin kanssa eikä suoraan potilaiden kanssa. Tallennetut signaalit synkronoidaan ja tallennetaan jatkoanalyysiä varten. MATLABia (The MathWorks, Inc., vR2018b, Natick, MA, USA) käytetään signaalinkäsittelyn, data-analyysin ja visuaalisen arvioinnin suorittamiseen.
3. Tutkimuspopulaatio Tutkijat hankkivat dataa ennakoivasti rakennetusta tietokannasta yhteysalustalta (Better Care®) eri ventilaattoreiden ja monitorien signaalien yhteentoimimiseksi ja sen jälkeen laskea algoritmeja potilaan ja hengityslaitteen asynkronian diagnosoimiseksi (ClinicalTrial.gov, NCT03451461). Kaikki ne potilaat, jotka vastaavat aiemmin tallennettua itseekstubaatiotapahtumaa, rekrytoidaan karakterisointi- ja validointiprosessiin, jotta voidaan taata potilaan ja hengityslaitteen vuorovaikutus ja jaksot, kun he taistelevat hengityslaitetta vastaan. Myös potilaat, joilla on spontaani hengityskoe ennen yritystä vapauttaa hänet hengityskoneesta, rekrytoidaan tassun ja virtauksen signaalien saamiseksi. Kliiniset ja demografiset tiedot saadaan lääketieteellisestä kaaviosta. Laitosarviointilautakunta hyväksyi protokollan ja luopui tietoisesta suostumuksesta, koska tutkimus ei ollut interventio, se ei aiheuttanut lisäriskiä potilaille eikä häirinnyt tavanomaista hoitoa.
4. CP-VI:n visuaalinen validointi Kolme tutkijaa tarkastelee visuaalisesti Flow- ja Paw-tallenteita tapahtumista. Segmenttien kesto valitaan aiempien tutkimusten perusteella, joissa asynkronisia klustereita arvioidaan. Mekaanisen ilmanvaihdon asiantuntija valitsee tietojoukon etukäteen varmistaen tasapainon ilmanvaihtotilojen (ryhmitelty painetukiventilaatio- (PSV) ja Assist-Control Ventilation -tiloihin) ja CP-VI:n läsnäolon tai poissaolon tasaisen jakautumisen. Ohjatut tilat sisälsivät äänenvoimakkuuden säätöventiloinnin (VACV) ja paineapuohjausventiloinnin (PACV). Virtaus- ja tassujäljitykset järjestetään satunnaisesti MATLABissa ennen visuaalista analyysiä maalintekijöiden sokaistumisen varmistamiseksi. Pisteentekijöille toimitetaan viitteeksi kirjallinen kuvaus CP-VI:n ominaisuuksista ennen visuaalista analyysiä. Aiemmin kuvatun CP-VI-määritelmän perusteella jokainen tutkija pisteyttää CP-VI-tapahtumien olemassaolon tai puuttumisen ilman aikarajoitusta. Visuaalista arviointia pidetään kultaisena standardina.
5. Entropia Entropia on epälineaarinen mitta, jonka avulla voidaan arvioida tietosarjan satunnaisuutta. Entropian laskenta vaatii kolme parametria: upotusmitta, m (positiivinen kokonaisluku); toleranssiarvo tai samankaltaisuuskriteeri, r (positiivinen reaaliluku); ja analysoitujen sarjan kokonaispituus N.
6. Automaattinen CP-VI-tunnistus Toteutetaan automatisoitu algoritmi CP-VI-tunnistusta varten, joka perustuu Entropy-työkaluun.
7. Tilastollinen analyysi Fleissin kappa-kerrointa käytetään arvioijien välisen yhteisymmärryksen luotettavuuteen visuaalisessa arvioinnissa. CP-VI-ilmaisun automaattista algoritmia sovelletaan samasta Flow- ja Paw-sarjasta johdettuun entropiasarjaan. Automatisoidun algoritmin suorituskykyä arvioidaan herkkyyden (Se), spesifisyyden (Sp), positiivisten ja negatiivisten ennustearvojen (PPV ja NPV), tarkkuuden (ACC) ja Matthewsin korrelaatiokertoimen (MCC) perusteella.
8. m:n, r:n ja N:n valinta Entropiatutkimuksissa tärkeä askel on määrittää optimaaliset asetukset datasarjan satunnaisuuden robusti erottamiseksi. Siksi m:n, r:n ja N:n optimointimenettely suoritetaan CP-VI:n oikein arvioimiseksi.