Stratification par ECG assistée par IA et moment optimal de la thérapie de réduction du potassium chez les patients atteints d'hyperkaliémie : Une étude d'émulation d'essai ciblé (AIDE-K)

L'hyperkaliémie est une anomalie électrolytique fréquente et cliniquement importante associée à un risque accru d'arythmie et de mortalité. Les directives cliniques actuelles recommandent de prendre en compte les anomalies électrocardiographiques (ECG) lors de la détermination de l'urgence d'un traitement hypokaliémiant ; cependant, des critères ECG spécifiques justifiant un traitement ne sont pas uniformément définis, et les modifications subtiles de l'ECG sont souvent difficiles à reconnaître de manière cohérente par les cliniciens dans la pratique réelle. En conséquence, il existe une variabilité substantielle dans le moment de l'initiation du traitement pour l'hyperkaliémie, et les essais randomisés comparant directement un traitement rapide versus retardé sont éthiquement et pratiquement difficiles à réaliser. Cette étude est conçue comme une étude observationnelle imitant un essai cible pour évaluer l'association entre le moment du traitement et la mortalité à court terme chez les patients avec une hyperkaliémie confirmée en laboratoire.

Le protocole de l'essai cible a été spécifié a priori et soumis au comité d'éthique de l'hôpital général Tri-Service, définissant explicitement tous les principaux composants de conception nécessaires pour répondre à la question causale d'intérêt. Le protocole a défini explicitement tous les principaux composants de conception avant l'analyse, y compris les sources de données, les critères d'éligibilité, les stratégies de traitement, les procédures d'affectation, le temps zéro, le suivi, les résultats, les contrastes causaux et les méthodes analytiques.

L'imitation a été réalisée en utilisant des données de dossiers de santé électroniques collectées de routine provenant de trois sources : l'hôpital général Tri-Service (TSGH), un centre médical universitaire tertiaire à Taïwan avec des dossiers longitudinaux de service d'urgence et de patients hospitalisés couvrant de janvier 2011 à décembre 2024 ; la base de données de recherche des hôpitaux militaires (MHRD), qui agrège des données au niveau patient provenant de plusieurs hôpitaux régionaux affiliés aux forces armées à travers Taïwan pendant l'année civile 2023 ; et la base de données MIMIC-IV disponible publiquement, incluant des ensembles de données liés de service d'urgence, de soins intensifs et d'électrocardiogramme. Les données de ces sources ont été extraites, harmonisées et analysées en utilisant un protocole commun.

Les participants éligibles étaient des adultes âgés de 18 ans ou plus qui se sont présentés au service d'urgence avec une hyperkaliémie confirmée en laboratoire, définie par une concentration sérique de potassium égale ou supérieure au seuil prédéfini, et qui ont subi un électrocardiogramme standard à 12 dérivations dans une fenêtre temporelle définie autour de la mesure de potassium index. Les consultations dans lesquelles un traitement hypokaliémiant a été initié avant la mesure index, dans lesquelles aucun traitement n'a été administré dans la fenêtre d'exposition autorisée, ou dans lesquelles les covariables de base clés nécessaires pour imiter l'affectation du traitement n'étaient pas disponibles ont été exclues.

Le protocole spécifiait deux stratégies de traitement : l'initiation rapide d'un traitement hypokaliémiant dans une fenêtre temporelle précoce prédéfinie suivant la mesure de potassium index, et l'initiation retardée du traitement après cette fenêtre précoce mais dans une période de retard maximale autorisée. Dans l'essai cible hypothétique, les patients éligibles seraient assignés au hasard à l'une de ces stratégies de traitement au départ. Dans l'essai imité, l'affectation du traitement suivait la pratique clinique de routine et a été approximée en utilisant des méthodes basées sur le score de propension pour équilibrer les caractéristiques de base mesurées entre les groupes et imiter la randomisation. Les variables prédéfinies dans le score de propension incluaient le potassium sérique (continu), la prédiction AI-ECG (positive vs négative), l'âge (années), le genre et l'indice de comorbidité de Charlson (CCI).

Un temps zéro commun a été défini comme le moment de la mesure de potassium index. Le suivi a commencé au temps zéro et s'est poursuivi pendant une durée fixe de 90 jours ou jusqu'au décès, selon ce qui survenait en premier. Le critère de jugement principal était la mortalité toutes causes confondues dans les 90 jours suivant l'événement index, vérifiée par liaison aux registres nationaux des décès ou aux enregistrements de mortalité dans la base de données, selon la source de données.

Le contraste causal principal d'intérêt a été défini sur la base d'une analyse en intention de traiter, comparant les résultats contrefactuels qui auraient été observés si tous les patients éligibles avaient initié un traitement hypokaliémiant de manière retardée versus si tous les patients éligibles avaient initié le traitement de manière rapide. Le protocole a en outre pré-spécifié l'évaluation de la modification d'effet par la stratification du risque basée sur l'électrocardiogramme assisté par intelligence artificielle (AI-ECG), avec des contrastes de sous-groupes définis selon le statut de prédiction AI-ECG.

Les méthodes analytiques ont été prédéfinies pour estimer ces contrastes causaux en utilisant des analyses de survie appropriées pour les données observationnelles, après imitation de l'affectation aléatoire. Des analyses de sensibilité supplémentaires ont été définies pour évaluer la robustesse des résultats aux hypothèses clés et aux sources potentielles de biais, y compris des analyses conçues pour atténuer le biais de temps immortel résultant des limitations dans la résolution temporelle des données de mortalité.