Hyperkalemiapotilaiden tekoälyavusteinen EKG-stratifikointi ja kaliumalentavan hoidon ajankohdan määrittäminen: Kohdekoe-emulaatiotutkimus (AIDE-K)

Hyperkaliemia on yleinen ja kliinisesti merkittävä elektrolyyttihäiriö, joka liittyy lisääntyneeseen aritmian ja kuolleisuuden riskiin. Nykyiset kliiniset suositukset suosittelevat elektrokardiografisten (EKG) poikkeamien huomioimista, kun arvioidaan kaliumalentavan hoidon kiireellisyyttä; kuitenkaan spesifisiä EKG-kriteerejä, jotka edellyttäisivät hoitoa, ei ole yhtenäisesti määritelty, ja hienovaraiset EKG-muutokset ovat usein kliinikoille vaikeita tunnistaa johdonmukaisesti käytännön työssä. Tämän seurauksena hyperkaliemian hoidon aloittamisessa on huomattavaa vaihtelua, ja satunnaistetut kokeet, jotka suoraan vertailevat ajallaan aloitettua ja viivästettyä hoitoa, ovat eettisesti ja käytännössä haastavia toteuttaa. Tämä tutkimus on suunniteltu havainnointitutkimukseksi, joka jäljittelee kohdetutkimusta arvioidakseen hoidon ajoituksen ja lyhyen aikavälin kuolleisuuden välistä yhteyttä laboratoriovarmistetun hyperkaliemian potilailla.

Kohdetutkimuksen protokolla määriteltiin a priori ja toimitettiin Tri-Service General Hospitalin instituutioneuvostolle, ja se määritteli eksplisiittisesti kaikki tarvittavat suunnittelukomponentit kiinnostuksen kohteena olevan kausaalikysymyksen ratkaisemiseksi. Protokolla määritteli eksplisiittisesti kaikki tärkeimmät suunnittelukomponentit ennen analyysiä, mukaan lukien tietolähteet, kelpoisuuskriteerit, hoitostrategiat, kohdistusmenettelyt, aika nolla, seuranta, lopputulokset, kausaaliset kontrastit ja analyysimenetelmät.

Jäljittely suoritettiin käyttäen kolmesta lähteestä säännöllisesti kerättyjä sähköisiä terveydenhuollon tietoja: Tri-Service General Hospital (TSGH), kolmannen tason akateeminen sairaala Taiwanissa, jossa on pitkittäisiä päivystyksen ja potilaiden tietoja tammikuusta 2011 joulukuuhun 2024; Military Hospital Research Database (MHRD), joka kerää potilastason tietoja useista alueellisista Taiwanin armeijan sairaaloista kalenterivuoden 2023 aikana; sekä julkisesti saatavilla oleva MIMIC-IV-tietokanta, joka sisältää linkitetyt päivystys, tehohoito ja elektrokardiogrammi -tietokokonaisuudet. Näistä lähteistä saatuja tietoja poimittiin, yhdenmukaistettiin ja analysoitiin käyttäen yhteistä protokollaa.

Kelpoiset osallistujat olivat vähintään 18-vuotiaita aikuisia, jotka saapuivat päivystykseen laboratoriovarmistetulla hyperkaliemialla, määriteltynä seerumin kaliumpitoisuudella, joka ylittää ennalta määritellyn kynnyksen, ja jotka saivat standardin 12-liittimisen elektrokardiogrammin määritellyssä aikavälissä indeksikaliummittauksen ympärillä. Potilaskäynnit, joissa kaliumalentavaa hoitoa aloitettiin ennen indeksimittausta, joissa hoitoa ei annettu sallitun altistusikkunan sisällä tai joissa tärkeät peruskorrelaattimuuttujat, joita tarvitaan hoidon kohdistuksen jäljittelyyn, eivät olleet saatavilla, suljettiin tutkimuksen ulkopuolelle.

Protokolla määritteli kaksi hoitostrategiaa: kaliumalentavan hoidon ajallaan aloittaminen ennalta määritellyssä varhaisessa aikavälissä indeksikaliummittauksen jälkeen sekä viivästetty hoidon aloittaminen tämän varhaisen ikkunan jälkeen, mutta enimmäissallitun viivejakson sisällä. Hypoteettisessa kohdetutkimuksessa kelvolliset potilaat satunnaistettaisiin johonkin näistä hoitostrategioista peruslinjauksessa. Jäljitellyssä tutkimuksessa hoidon kohdistus noudatti rutiinikliinistä käytäntöä ja arvioitiin käyttäen taipumuspistemenetelmiä tasapainottaakseen mitatut perusominaisuudet ryhmien välillä ja jäljitelläkseen satunnaistamista. Ennalta määritellyt muuttujat taipumuspisteessä sisälsivät seerumin kalium (jatkuva), AI-EKG ennuste (positiivinen vs. negatiivinen), ikä (vuosina), sukupuoli ja Charlsonin komorbiditeetti-indeksi (CCI).

Yhteinen aika nolla määriteltiin indeksikaliummittauksen ajankohdaksi. Seuranta alkoi ajan nollasta ja jatkui kiinteän 90 päivän ajan tai kuolemaan asti, kumpi tapahtui ensin. Ensisijainen lopputulos oli kaiken syyn kuolleisuus 90 päivän sisällä indeksitapahtumasta, joka todettiin linkityksellä kansallisiin kuolemanrekistereihin tai tietokannan kuolleisuustietoihin riippuen tietolähteestä.

Ensisijainen kiinnostuksen kohteena oleva kausaalinen kontrasti määriteltiin intention-to-treat -periaatteella, vertaillen vastafaktuaalisia lopputuloksia, jotka olisivat havaittavissa, jos kaikki kelvolliset potilaat olisivat aloittaneet kaliumalentavan hoidon viivästyneesti verrattuna tilanteeseen, jossa kaikki kelvolliset potilaat olisivat aloittaneet hoidon ajallaan. Protokolla määritteli edelleen ennalta tekoälyavusteisen elektrokardiogrammin (AI-EKG) perusteella tapahtuvan riskiluokittelun vaikutuksen muuntelun arvioinnin, alaryhmäkontrastien määritellen AI-EKG ennusteen statuksen mukaan.

Analyyttiset menetelmät määriteltiin ennalta arvioidakseen näitä kausaalisia kontrasteja käyttäen tapahtuma-ajan analyysejä, jotka sopivat havainnointitiedoille, satunnaisen kohdistuksen jäljittelyn jälkeen. Lisäherkkyysanalyysit määriteltiin arvioimaan löydösten robustisuutta keskeisiin oletuksiin ja mahdollisiin harhan lähteisiin, mukaan lukien analyysit, jotka suunniteltiin lieventämään kuolemattoman ajan harhaa, joka johtuu kuolleisuustietojen aikaresoluution rajoituksista.