Migliorare la diagnosi di polmonite pediatrica utilizzando l'auscultazione digitale

Contesto La polmonite infantile è la seconda causa di morte sotto i cinque anni e conta circa 0,921 milioni di bambini in tutto il mondo.1 Ogni anno in tutto il mondo si verificano circa 120 milioni di nuovi episodi di polmonite infantile.2 L'incidenza stimata è di 0,015 episodi per bambino/anno nei paesi sviluppati e di 0,22 episodi per bambino/anno nei paesi in via di sviluppo in questa fascia di età.3 In Bangladesh, l'incidenza annuale di polmonite è di 36 per 100 anni-bambino.4 L'espansione del trattamento della polmonite oltre le strutture di livello superiore e nelle strutture di primo livello con operatori sanitari di comunità laici (CHW) è una strategia emergente che può colmare le lacune nell'accesso alle cure. L'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha raccomandato agli operatori sanitari di utilizzare linee guida pratiche e standardizzate per la gestione dei casi per la cura della polmonite infantile.5,6 Tuttavia, queste linee guida non includono l'auscultazione polmonare nella loro definizione di polmonite per gli operatori sanitari in prima linea6 a causa della sua elevata variabilità e soggettività inter-osservatore, indipendentemente dal livello di formazione degli operatori sanitari.7-11 L'auscultazione digitale mediante stetoscopi elettronici può superare queste limitazioni.

Un innovativo dispositivo di auscultazione digitale a basso costo è stato sviluppato appositamente per i bambini chiamato Smartscope. Lo Smartscope migliora la potenza del segnale polmonare distribuendo uniformemente array di microfoni electret altamente sensibili attraverso il diaframma dello stetoscopio in modo che l'intero spettro udibile possa essere catturato, una caratteristica fondamentale per identificare suoni polmonari patologici a frequenza più elevata. La sua batteria ricaricabile può alimentare >20 ore di utilizzo, importante nelle comunità rurali con elettricità incoerente. Il dispositivo mitiga gli artefatti da movimento e la risonanza tubolare utilizzando un design ergonomico per fissare meglio il dispositivo sul petto del bambino. Elimina anche il tubo in gomma dello stetoscopio, fonte di rumore ambientale e contaminazione da attrito. Include un microfono esterno integrato che rimuove i rumori ambientali indesiderati. Lo Smartscope consente anche l'archiviazione dei dati a bordo con una scheda microSD ed è dotato di un software di analisi automatizzato.12 Smartscope è stato validato con successo in laboratorio rispetto allo stetoscopio elettronico Littmann 3200 e ha dimostrato risultati comparabili. Questo Smartscope ha il potenziale per essere uno strumento diagnostico respiratorio altamente specifico che è fattibile per l'uso da parte degli operatori sanitari basati sulla comunità nei LMIC. Questo progetto si propone di valutare il potenziale impatto dell'auscultazione digitale nelle strutture di primo livello nelle zone rurali del Bangladesh.

Obiettivi

1. Valutare se i suoni polmonari registrati utilizzando Smartscope nei bambini dal Community Health Care Provider (CHCP) presso CC soddisfano soglie di qualità predefinite stabilite da esperti.
2. Determinare l'affidabilità e le prestazioni dell'algoritmo di analisi automatizzata del rilevatore respiratorio Smartscope sui suoni polmonari registrati dal CHCP utilizzando lo Smartscope, rispetto alle interpretazioni di riferimento di un gruppo di ascolto pediatrico.
3. Raccogliere dati pilota che generano ipotesi sull'impatto dell'auscultazione digitale sul processo decisionale del trattamento da parte dei CHCP, assumendo le registrazioni polmonari come riferimento, nonché documentare l'usabilità e la durata dell'attrezzatura durante il progetto per capire se sono necessari ulteriori perfezionamenti del dispositivo.
4. Determinare l'accettabilità dello Smartscope tra CHCP e tutori di bambini valutati con lo Smartscope.

Metodi Verrà condotto uno studio con metodi misti nel distretto rurale di Sylhet in Bangladesh. Il Bangladesh ha istituito circa 13.000 CC, uno ciascuno per circa 6.000 persone. I CC sono gestiti da un CHCP con almeno un'istruzione di 12° grado e 3 mesi di formazione pre-servizio, comprese le linee guida per la gestione integrata delle malattie infantili (IMCI). Dodici CC saranno selezionati appositamente nei sottodistretti di Zakiganj e Kanaighat del distretto di Sylhet. Inoltre, per questo studio verrà reclutato e formato un totale di 12 CHW. Ogni CHW coprirà circa ~13.000 abitanti con ~1.400 bambini sotto i cinque anni. I CHW visiteranno ogni bambino di età compresa tra 0 e 59 mesi nel suo bacino di utenza a mesi alterni. Il CHW valuterà il bambino per i segni/sintomi di polmonite e interrogherà la madre o l'assistente su qualsiasi storia di questi sintomi. Tutti i casi sospetti di polmonite (storia/tosse osservata o respiro difficoltoso) verranno indirizzati o accompagnati ai CC con un tagliando di rinvio per ulteriore valutazione e trattamento. Verrà reclutato un medico dello studio per fornire formazione e supervisione di CHCP e CHW nella valutazione clinica, misurazione della saturazione di ossigeno e registrazione del suono polmonare da parte dello Smartscope.

Screening: i CHCP nel CC controlleranno tutti i bambini sotto i cinque anni come da protocollo utilizzando un modulo di screening. Saranno sottoposti a screening circa 7.200 bambini. Se il bambino diventa idoneo, il tutore sarà invitato per il consenso a partecipare allo studio.

Iscrizione: se l'accompagnatore dà il consenso, il bambino sarà iscritto allo studio. Verrà arruolato un totale di 1003 bambini con anamnesi/osservazione di tosse o difficoltà respiratorie (possibile polmonite).

Auscultazione polmonare: i suoni polmonari verranno registrati utilizzando Smartscope. Viene utilizzato solo per lo scopo previsto.

1. Raccolta dei suoni: i bambini iscritti avranno i loro suoni polmonari registrati in quattro posizioni sequenziali (due posizioni toraciche anteriori e due posteriori) per ~ 10 secondi/posizione. La procedura di registrazione dura circa 60 secondi e acquisisce 3-4 cicli respiratori completi/posizione. I suoni polmonari Smartscope giornalieri o alterni verranno caricati su un server e archiviati in modo sicuro. Successivamente, questi suoni polmonari verranno elaborati e utilizzati dal personale coinvolto in questo studio.
2. Elaborazione del suono: un nuovo algoritmo di filtraggio del suono verrà applicato alle registrazioni polmonari per ridurre il rumore ambientale e ottimizzare la qualità del suono polmonare.
3. Pannello di ascolto: tre pediatri praticanti formeranno il pannello. Uno fungerà da arbitro e due da ascoltatori primari. Tutti i membri del panel saranno formati e standardizzati sulla metodologia sviluppata e convalidata durante PERCH. I membri del panel genereranno una classificazione riassuntiva del paziente di normale, crepitio, respiro sibilante, crepitio e respiro sibilante o non interpretabile. Due ascoltatori primari classificheranno indipendentemente i suoni polmonari registrati, eventuali discrepanze saranno risolte attraverso la discussione e, se non risolte, il terzo ascoltatore arbitrerà.
4. Rilevatore respiratorio: l'algoritmo automatizzato del rilevatore respiratorio verrà applicato alle registrazioni polmonari per generare un'interpretazione.

Pulsossimetria: verrà eseguita anche la pulsossimetria utilizzando un ossimetro Masimo® Rad5 a tutti i bambini consenzienti idonei. Se la saturazione di ossigeno di un bambino viene rilevata <90%, verrà indirizzato al centro sanitario sub-distrettuale o al Sylhet Osmani Medical College Hospital.

Raccolta di dati socioeconomici e di fattori di confusione: CHW raccoglierà dati socioeconomici e altri fattori di confusione correlati, tra cui informazioni sull'immunizzazione, peso, circonferenza medio-superiore del braccio e lunghezza/altezza da tutti i casi registrati a livello familiare entro sette giorni dall'iscrizione.

Discussioni di focus group: saranno organizzate quattro discussioni di focus group (FGD), due con accompagnatori (uno con donne e uno con uomini) e una con CHCP e una con membri del comitato di gestione CC e leader della comunità per condividere le loro opinioni sullo Smartscope. Ogni FGD sarà composto da 8-12 partecipanti. Un moderatore qualificato condurrà la discussione sulle percezioni dello Smartscope e sull'accettabilità di Smartscope come diagnostica per la polmonite.