Utilisation de l'apprentissage automatique pour modéliser le risque de sepsie néonatale à apparition précoce en Ouganda et au Zimbabwe (NeoRisk)

Il y aura trois phases principales dans cette étude, qui est une étude de cohorte observationnelle.

La phase 1 aura lieu à l'hôpital Kawempe de Kampala, en Ouganda. Les participants seront recrutés dans les services de travail par le personnel de l'étude, et une analyse intermédiaire sera complétée après le recrutement de 10 % de l'échantillon total. Voir la section 7.3 pour plus de détails.

Les données seront collectées via un CRF en ligne, y compris les facteurs répertoriés dans le tableau de la section 3.

En plus:

• Tous les nouveau-nés participant à l'étude recevront un échantillon de sang veineux néonatal prélevé pour culture par le personnel désigné de l'étude.

  o Ce médicament doit être pris avant l'administration d'antibiotiques ou dans les 48 heures suivant la naissance, selon la première éventualité, et que le nouveau-né soit ou non examiné et traité pour une septicémie.

• Les informations postnatales seront collectées par téléphone à 1 mois, y compris les résultats maternels et infantiles, la réadmission à l'hôpital ou la maladie clinique et les vaccins administrés. Toutes les données seront vérifiées pour le contrôle qualité par un membre de l'équipe d'étude. Une hémoculture sera prélevée sur tous les participants néonatals à la naissance, avant de commencer le traitement antibiotique lorsque cela est possible en toute sécurité. Le volume de sang prélevé pour la culture doit être de 1 à 2 ml et sera vérifié en pesant les flacons d'hémoculture. Une formation sera dispensée aux équipes pédiatriques et d'étude sur les méthodes de prélèvement d'hémocultures, y compris un nettoyage adéquat de la peau avant le prélèvement. Les commentaires sur les volumes d'échantillons et les taux de contamination (voir la section 7.3 pour la définition) seront transmis aux consultants en pédiatrie et une formation supplémentaire du personnel sera proposée. Lorsqu'il reste un échantillon après l'ajout de 3 ml dans le flacon de culture, l'excédent sera conservé sous forme d'échantillon de sang pour être utilisé dans de futures recherches éthiquement approuvées, pour lesquelles le participant y a consenti.

Les résultats des tests microbiologiques seront communiqués en temps réel à l'équipe clinique du participant - voir section 7.3.4 pour plus de détails. Le diagnostic clinicien de septicémie sera enregistré lorsqu'un clinicien de niveau registraire ou supérieur a enregistré un diagnostic de septicémie dans les 48 heures suivant la naissance. Pour réduire la subjectivité de cette mesure, le niveau de certitude GAIA pour un diagnostic de sepsis sera également évalué (35) et le niveau de certitude diagnostique enregistré (1-5, selon les critères GAIA). Les dossiers médicaux sont enregistrés sur papier à l'hôpital de Kawempe, avant d'être codés dans un dossier médical électronique par des commis aux données. Des numérisations PDF des dossiers médicaux seront disponibles lorsqu'un examen détaillé est requis.

Toutes les données des participants seront collectées par le personnel qualifié de l'étude et enregistrées dans un CRF en ligne hébergé sur REDCap, une application Web sécurisée. Aucune donnée identifiable du patient ne sera stockée dans la base de données principale REDCap. Voir la section 8.6 pour plus de détails sur les plans de gestion des données.

Les informations postnatales seront complétées via un appel téléphonique 28 jours après l'accouchement, effectué par le personnel de l'étude. Le numéro de contact des participants, un numéro de contact pour leur partenaire et un numéro de contact pour un deuxième ami ou membre de la famille seront pris lors du recrutement pour minimiser la perte de suivi en raison des changements de numéro de téléphone portable. L'identité du participant sera confirmée à l'aide de trois facteurs (date de naissance, nom complet, adresse/village). Les informations suivantes seront collectées :

• État de santé de la mère et du bébé

• Toute visite médicale pour le nouveau-né

  • En cas de consultation ou d'admission dans les hôpitaux de Kawempe, ces dossiers médicaux électroniques seront examinés par le personnel de l'étude.
  • En cas de consultation ailleurs, il sera demandé à la mère la raison de sa visite, si le nouveau-né a été admis à l'hôpital, le diagnostic principal et les traitements administrés.

Le recrutement des 160 premiers participants de la salle de travail (10 % de l'échantillon global) sera traité comme un projet pilote, et le recrutement et les données seront examinés à ce stade avec une attention particulière aux aspects suivants :

• Comparaison démographique entre les femmes recrutées et la population fréquentant Kawempe
• Complétion des données
• Volume d’échantillons d’hémoculture prélevés
• Taux de perte de vue
• Association entre les facteurs de risque potentiels et le sepsis clinique, ou le sepsis à culture positive. Après cette analyse pilote, l'instrument de collecte de données peut être ajusté pour être plus concis si certains facteurs de risque semblent n'avoir aucun lien avec les résultats néonatals. De plus, la stratégie de recrutement peut être ajustée pour inclure les femmes fréquentant les cliniques prénatales afin d'améliorer la représentativité de l'échantillon si l'échantillon pilote est significativement différent démographiquement de la population générale de femmes enceintes fréquentant le même site d'étude avant la naissance. Enfin, des commentaires et une formation du personnel seront dispensés si nécessaire pour garantir des volumes d'échantillons optimaux et l'exhaustivité des données.

Au cours de la phase 1, deux discussions de groupe distinctes de 10 participants chacune auront lieu avec le personnel de l'hôpital de Kawempe. Une discussion aura lieu avec des cliniciens seniors et une autre avec des cliniciens débutants et des sages-femmes. Les groupes de discussion se tiendront sur place à Kawempe en anglais. Des groupes de discussion sont organisés afin de compléter les résultats quantitatifs de ce projet en mettant en évidence les facteurs de risque actuellement perçus comme importants (qui devraient alors être un élément clé de l'analyse et de la diffusion des résultats pour confirmer leur utilité), d'informer sur les difficultés diagnostiques actuelles pour orienter les futurs travailler avec le modèle de stratification des risques et fournir un contexte pour le développement et la communication du modèle afin de maximiser son utilité. Les groupes de discussion aborderont les questions suivantes :

• Vérifier les connaissances et la sensibilisation au sepsis néonatal
• Prise en charge du sepsis néonatal
• concernant les risques et les conséquences de la septicémie néonatale, et
• Stratégies de diagnostic actuelles et leurs forces et difficultés perçues
• Perceptions du sepsis néonatal et comment cela pourrait affecter le diagnostic et le traitement
• Recommandations pour améliorer le diagnostic et le traitement de la septicémie néonatale Les groupes de discussion seront dirigés par des membres de l'équipe des sciences sociales du MUJHU et du Dr Sarah Sturrock. Un outil a été développé par l'équipe des sciences sociales et le Dr Sturrock pour ces discussions (voir ci-joint). Les discussions seront enregistrées et les enregistrements détruits une fois les discussions transcrites. L’équipe des sciences sociales complétera ensuite l’analyse thématique des discussions.

Les enquêteurs prévoient que la phase 1 aura lieu entre janvier et juillet 2024.

La phase 2 utilisera les données collectées lors de la phase 1 pour construire un modèle de stratification des risques, en collaboration avec l'Advanced Research Computing Centre de l'University College de Londres.

Les enquêteurs prévoient que la phase 2 aura lieu entre mars et septembre 2024.

La phase 3 impliquera une validation externe de l'outil de stratification des risques. Cette phase se déroulera à l'hôpital central Sally Mugabe à Harare, au Zimbabwe. Les participants seront recrutés dans les cliniques prénatales et les salles de travail par le personnel de l'étude.

Des données similaires seront collectées auprès des participants à la phase 3 comme à la phase 1 ; après la phase 2, les champs de données requis pour le modèle seront déterminés et ces champs seront collectés pour les participants à la phase 3.

La collecte des données se fera via la plateforme Neotree, utilisée chez Sally Mugabe(41). La phase 1 collectera des données sur des éléments ne faisant pas partie d'un historique médical standard (tels que la disponibilité des installations sanitaires et la sécurité alimentaire). Si l'un de ces éléments constitue un élément clé du modèle statistique, la possibilité d'ajouter ces éléments à la plateforme Neotree sera discutée avec l'équipe Neotree. Seules les données pseudonymisées seront extraites de l'ensemble de données Neotree et le modèle de la phase 2 appliqué pour déterminer le risque de septicémie néonatale.

Le principal résultat de la phase 3 sera un diagnostic de sepsis par un clinicien senior enregistré dans les 48 heures suivant l'accouchement, et des hémocultures (si disponibles) ne seront effectuées que chez les nouveau-nés jugés à risque ou présentant des signes cliniques de sepsis selon les normes cliniques. des lignes directrices. L'utilisation du diagnostic de sepsis par un clinicien senior comme résultat est due au fait que l'approvisionnement en flacons d'hémoculture et l'analyse en laboratoire des cultures ne sont pas fiables et sont peu susceptibles d'être disponibles pour tous les participants à l'étude comme dans le cadre de la phase 1.

Les performances du modèle statistique seront déterminées en calculant sa sensibilité, sa spécificité, ses valeurs prédictives positives et négatives comparant le risque calculé avec le diagnostic clinique de sepsis survenant dans les 72 heures suivant la naissance.

Les enquêteurs prévoient que la phase 3 aura lieu entre fin 2024 et mars 2025.

La déclaration TRIPOD (Transparent Report of a Multivariable Prediction Model for Individual Prognosis or Diagnostic) a été suivie dans la conception de cette étude et sera suivie dans son rapport (42). Des ajustements seront apportés si nécessaire avec la publication des prochaines lignes directrices spécifiques à l’intelligence artificielle.