AI Clinician XP2 – Tutkimus tekoälykliinikosta, joka juoksee reaaliajassa tehohoidossa
AI Clinician XP2 – Pilottitutkimus tekoälykliinikosta, joka juoksee reaaliajassa tehohoitoyksikössä
Sepsiksen elvyttämisen kulmakivi on suonensisäisten nesteiden (IVF) ja/tai vasopressoreiden (verisuonia puristavien verenpainetta kohottavien lääkkeiden) antaminen verenkierron ylläpitämiseksi elinten vajaatoiminnan estämiseksi. Näiden lääkkeiden yksilölliseen annostukseen yksittäiselle potilaalle liittyy kuitenkin valtavaa epävarmuutta, mikä johtuu osittain sepsiksen suuresta heterogeenisyydestä. Nykyiset suuntaviivat antavat suosituksia väestötasolla, mutta eivät yksilöi päätöksiä. Väärät päätökset johtavat huonompiin tuloksiin ja lisääntyneeseen teho-osaston resurssien käyttöön. Työkalu näiden lääkkeiden mukauttamiseen voisi parantaa potilaan selviytymistä.
Tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla voidaan automaattisesti ja jatkuvasti tarkistaa ja suositella lääkäreille näiden lääkkeiden oikeaa annosta. Se luotiin tekoälyn (AI) tekniikoilla, joita sovelletaan suuriin lääketietokantoihin. Käytettyä menetelmää kutsutaan vahvistusoppimiseksi, ja me kutsumme tekniikkaa "AI Clinician".
AI Clinician XP1:ssä tutkijat testasivat AI Clinicianin turvallisuutta ajettaessa "varjotilassa" eli pseudonyymisissä potilastietojen erissä, jotka esitettiin poissa oleville ICU-kliinikoille. Tämän ansiosta tutkijat pystyivät 1) kehittämään menetelmiä ja ohjelmistoja yhteyden muodostamiseksi reaaliaikaisiin sähköisiin terveystietoihin (EHR); 2) tarkista algoritmin turvallisuus, kun sitä käytetään nykyaikaisessa Ison-Britannian teho-osaston potilasryhmässä.
XP2:ssa AI Clinician toimii reaaliajassa omistetuilla tietokoneilla todellisten potilaiden sängyn vieressä 4 tehohoitoyksikössä kahdessa NHS Trustissa (kolme tehohoitoyksikköä ICHT:ssa ja yksi tehoosasto UCLH:ssa).
Tutkimuksen yleiskatsaus
Yksityiskohtainen kuvaus
Sepsis on vakavan infektion aiheuttama hengenvaarallinen elinten toimintahäiriö, ja se vaikuttaa Yhdistyneessä kuningaskunnassa vuosittain 250 000 potilaaseen (pre-COVID-19), joista 48 000 kuolee. Lisäksi lähes kaikissa COVID-19 tehohoitoyksiköissä (ICU) kuolleissa oli sepsis. Se on yleisin kuolinsyy ja kallein sairaaloissa hoidettava sairaus. James Lind Alliance, potilaiden ja kliinikkojen kumppanuus, tunnusti sen tutkimuksen tärkeimmäksi painopisteeksi, jotta se priorisoi NHS:n kiireellisimpiä vastaamattomia kysymyksiä.
Sepsiksen elvyttämisen kulmakivi on suonensisäisten nesteiden (IVF) ja/tai vasopressoreiden (verisuonia puristavien verenpainetta kohottavien lääkkeiden) antaminen verenkierron ylläpitämiseksi elinten vajaatoiminnan estämiseksi. Näiden lääkkeiden yksilölliseen annostukseen yksittäiselle potilaalle liittyy kuitenkin valtavaa epävarmuutta, mikä johtuu osittain sepsiksen suuresta heterogeenisyydestä. Nykyiset suuntaviivat antavat suosituksia väestötasolla, mutta eivät yksilöi päätöksiä. Väärät päätökset johtavat huonompiin tuloksiin ja lisääntyneeseen teho-osaston resurssien käyttöön. Työkalu näiden lääkkeiden mukauttamiseen voisi parantaa potilaan selviytymistä.
Tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla voidaan automaattisesti ja jatkuvasti tarkistaa ja suositella lääkäreille näiden lääkkeiden oikeaa annosta. Se luotiin tekoälyn (AI) tekniikoilla, joita sovelletaan suuriin lääketietokantoihin. Käytettyä menetelmää kutsutaan vahvistusoppimiseksi, ja me kutsumme tekniikkaa "AI Clinician".
AI Clinician XP1:ssä tutkijat testasivat AI Clinicianin turvallisuutta ajettaessa "varjotilassa" eli pseudonyymisissä potilastietojen erissä, jotka esitettiin poissa oleville ICU-kliinikoille. Tämän ansiosta tutkijat pystyivät 1) kehittämään menetelmiä ja ohjelmistoja yhteyden muodostamiseksi reaaliaikaisiin sähköisiin terveystietoihin (EHR); 2) tarkista algoritmin turvallisuus, kun sitä käytetään nykyaikaisessa Ison-Britannian teho-osaston potilasryhmässä.
XP2:ssa AI Clinician toimii reaaliajassa omistetuilla tietokoneilla todellisten potilaiden sängyn vieressä 4 tehohoitoyksikössä kahdessa NHS Trustissa (kolme tehohoitoyksikköä ICHT:ssa ja yksi tehoosasto UCLH:ssa).
Tämä nykyinen kokeilu testaa mahdollisuutta käyttää tekoälyklinikkoa reaaliajassa operatiivisissa teho-osastoissa tulevaa laajamittaista satunnaistettua monikeskustutkimusta varten, jossa testataan kliinisesti merkittävien tulosten paranemista. Tässä vaiheessa ja siksi, että keskitymme ensisijaisesti lääkkeiden määrääjiin, testaamme vain teho-osaston lääkäreiden järjestelmän käyttöä. Jatkossa tehdään opintoja sairaanhoitajien kanssa.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Odotettu)
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
-
London, Yhdistynyt kuningaskunta, W2 1PG
- Imperial College Hospitals NHS Trust
-
London, Yhdistynyt kuningaskunta, NW1 2PG
- Univeristy College London Hospitals NHS Foundation Trust
-
Päätutkija:
- David Brealey
-
Ottaa yhteyttä:
- TBC TBC
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Näytteenottomenetelmä
Tutkimusväestö
Kuvaus
Sisällyttämiskriteerit:
Potilaille:
- Aikuinen > 18v
- Pääsy osallistuvaan keskukseen teho-osastolle
- Varhainen (24 vuoden sisällä sen alkamisesta) sepsis (sepsis-3 määritelmän mukaan)
- Täyteen eskaloitumiseen (ei hoidon kattoa, esim. potilas "ei vasopressoreille")
- Odotetaan selviytyvän yli 24 tuntia
- Ei ole kieltäytynyt käyttämästä tietojaan tutkimustarkoituksiin (NHS:n ja NHS-X:n verkkosivusto)
Kliinikoille osallistujille:
- ICU-lääkärit vanhempi rekisterinpitäjä, teho-osaston stipendiaatti tai konsulttitaso
Poissulkemiskriteerit:
Potilaille:
- Ei täysimääräiseen aktiivihoitoon, esim. ei vasopressoreille
- Ei odoteta selviävän yli 24 tuntia
- Vapaaehtoinen leikkaushoito (nämä potilaat saavat säännöllisesti antibiootteja, mutta niitä annetaan ennaltaehkäisynä ilman sepsistä)
- Poistui tietojensa käytöstä tutkimukseen (NHS:n ja NHS-X:n verkkosivusto)
Kliinikoille osallistujille:
- Osallistuminen hylätty
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
Kohortit ja interventiot
Ryhmä/Kohortti |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
ICU-kliinikot
ICU-lääkärit vanhempi rekisterinpitäjä, teho-osaston stipendiaatti tai konsulttitason arvioivat AI Clinician -järjestelmän.
|
N/A – Tutkimus on havainnointitutkimus, jossa testataan AI Clinicianin käytön toteutettavuutta reaaliajassa.
|
|
Septiset potilaat
Inkluusiokriteerit täyttävät septiset potilaat sisällytetään järjestelmään.
|
N/A – Tutkimus on havainnointitutkimus, jossa testataan AI Clinicianin käytön toteutettavuutta reaaliajassa.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Potilaan tunnistaminen
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Tunnistettujen ja vuodelääkärille esiteltyjen koehenkilöiden lukumäärä joka viikko kussakin keskuksessa Kuinka monta kertaa järjestelmää on käytetty kullekin potilaalle |
6 kuukautta
|
|
Järjestelmätiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Järjestelmän saatavuus: vastauksen luomisen onnistuminen/epäonnistuminen. Viive vastauksen luomisessa, kun järjestelmä laukeaa. Teknisten ongelmien määrä ja luonne (keskeytykset, jäädytykset). Itsenäinen online-lomake (kyselytyyppinen) luodaan kirjaamaan kaikki tekniset ongelmat, joita käyttäjät voivat kohdata (esim. järjestelmä ei ole käytettävissä, kirjautumisongelmat jne.). Tämä kysely säilytetään samalla tutkimuskannettavalla, mutta erillään AI Clinician -sovelluksesta, joten esimerkiksi palvelinkatkos ei voi vaikuttaa siihen. Palvelimen tila, seisokkitapahtumat, suunnitellut ja suunnittelemattomat käyttökatkot. ICT-tiimi voi seurata näitä tapahtumia etänä ja kirjata ne. |
6 kuukautta
|
|
Käytettävyystiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Kunkin järjestelmän käytön päivämäärä ja kellonaika (joka kerta, kun lääkärit käyttävät sitä).
|
6 kuukautta
|
|
Käytettävyystiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Tietojen saatavuus: kuinka monta prosenttia olennaisista ja valinnaisista tietokentistä on käytettävissä 24/7.
|
6 kuukautta
|
|
Anonymisoidut potilaiden tiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Potilaan demografiset tiedot (ikä vuosina, sukupuoli, ensisijainen diagnoosi)
|
6 kuukautta
|
|
Anonymisoidut potilaiden tiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Tulokset: elinten toiminta (tunti SOFA enintään 48 tuntia päätösajan jälkeen), teho-osasto ja sairaalakuolleisuus.
|
6 kuukautta
|
|
Anonymisoidut potilaiden tiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Elintoiminnot ja laboratorioarvot, mukaan lukien valtimoveren kaasut.
|
6 kuukautta
|
|
Anonymisoidut potilaiden tiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Suonensisäisten nesteiden ja vasopressorien annokset, virtsan eritys ja nestetasapaino, sedaatio, mekaaninen ventilaatio, dialyysi (binaarinen)
|
6 kuukautta
|
|
Arvioijien tiedot
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Kliinikot Sukupuoli, luokka ja työikä Jokaisessa tekoälyn arvioinnissa tietokanta kaappaa ja tallentaa seuraavat tiedot: Sopimus tekoälyn kanssa ehdotetun annoksen kanssa: näyttääkö se sopivalta, liian korkealta vai liian pieneltä? Muokkaatko reseptiäsi tekoälyehdotuksen perusteella? (kyllä/ei) Puuttuuko siihen, jos tekoälyannos annettaisiin automaattisesti? (kyllä ei). |
6 kuukautta
|
|
Kliinikon haastattelut
Aikaikkuna: 6 kuukautta
|
Tutkimuksen lopussa 2 osallistujaa haastatellaan kvalitatiivisesti (äänitallenne, transkriptio +/- temaattinen analyysi)
|
6 kuukautta
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Odotettu)
Ensisijainen valmistuminen (Odotettu)
Opintojen valmistuminen (Odotettu)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Arvio)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muut tutkimustunnusnumerot
- 22CX8050
Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)
Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?
IPD-suunnitelman kuvaus
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .