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Strumento di screening della sepsi pediatrica basato su intelligenza artificiale potenziato da biomarcatori

2 settembre 2025 aggiornato da: Ioannis Koutroulis, Computer Technology Associates, Inc.

Strumento di screening della sepsi pediatrica basato sull'intelligenza artificiale potenziato dai biomarcatori verso il riconoscimento precoce e terapie personalizzate

L'obiettivo generale di questa ricerca proposta è la derivazione di uno strumento di screening della sepsi pediatrica (PSCT) (software) basato su intelligenza artificiale (AI) potenziato da biomarcatori che può essere utilizzato in combinazione con il sistema di cartelle cliniche elettroniche (EHR) dell'ospedale per monitorare e valutare i dati delle cartelle cliniche elettroniche (EHR) del dipartimento di emergenza (DE) in tempo reale per il miglioramento del riconoscimento precoce della sepsi pediatrica e l'avvio di una terapia tempestiva e aggressiva della sepsi personalizzata nota per migliorare i risultati dei pazienti.

Si ipotizza che le prestazioni di screening (ad es. valore predittivo positivo) dello strumento di screening previsto saranno significativamente migliorate dall'inclusione dei risultati di un panel test di biomarcatori (PERSEVERE) che si sono dimostrati efficaci nella previsione del deterioramento clinico in soggetti non pazienti pediatrici immunocompromessi in condizioni critiche valutati per infezione. Si ipotizza inoltre che si possano derivare fenotipi migliorati raggruppando i biomarcatori PERSEVERE combinati con i dati EHR raccolti di routine per migliorare la medicina personalizzata.

Panoramica dello studio

Stato

Non ancora reclutamento

Condizioni

Descrizione dettagliata

Contesto e fondamento logico Gli attuali strumenti automatizzati di screening della sepsi pediatrica (PSCT) basati su criteri di consenso attualmente utilizzati nei reparti di emergenza non migliorano il riconoscimento precoce e/o informano decisioni terapeutiche personalizzate che portano a risultati migliori. L'iniziativa Improving Pediatric Sepsis Outcomes (IPSO) ha rilevato che includendo i pazienti che ricevono un trattamento, i criteri estesi hanno catturato non solo i pazienti che hanno sviluppato sepsi con disfunzione d'organo (OD), ma anche quelli in cui la sepsi precoce è stata trattata con OD potenzialmente evitata.

L'obiettivo dello sforzo proposto è quello di derivare e convalidare retrospettivamente uno strumento di screening della sepsi pediatrica basato su intelligenza artificiale potenziato da biomarcatori che può essere utilizzato per lo screening dei dati EHR ED per migliorare il riconoscimento precoce, la stratificazione della gravità e l'avvio tempestivo della terapia personalizzata della sepsi. CTA e i suoi 6 partner istituzionali propongono congiuntamente di istituire due registri di pazienti anonimizzati: 1) la "coorte di soli dati EHR" (N = 2000) e 2) la "coorte di dati EHR + biomarcatori" (N = 400) a supporto di questo obiettivo.

Gli elementi di dati degli incontri da estrarre dalle cartelle cliniche elettroniche per l'inclusione in questi registri includono sia note strutturate (ad esempio, misurazioni fisiologiche con timestamp, trattamenti, procedure, risultati) sia note di testo libero.

Analisi dei dati e pregiudizi Tutti i dati dello studio, inclusi i dati fisiologici estratti dall'EHR del paziente e i risultati dei test sui biomarcatori, saranno analizzati utilizzando una varietà di algoritmi e tecniche di apprendimento automatico per produrre un modello predittivo di screening della sepsi ad alta precisione. I metodi analitici implicano l'analisi statistica descrittiva standard delle prestazioni di classificazione predittiva (ad esempio, AUC, sensibilità/specificità, PPV, ecc.).

Tipo di studio

Osservativo

Iscrizione (Stimato)

12961

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Contatto studio

Backup dei contatti dello studio

  • Nome: Carmelo "Tom" E Velez, PhD
  • Numero di telefono: 19495005883
  • Email: tom.velez@cta.com

Luoghi di studio

    • District of Columbia
      • Washington D.C., District of Columbia, Stati Uniti, 20010
        • Children's National Hospital
        • Contatto:
          • Ioannis Koutroulis

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

Da 3 mesi a 17 anni (Bambino, Adulto)

Accetta volontari sani

No

Metodo di campionamento

Campione di probabilità

Popolazione di studio

Quei pazienti pediatrici che si presentano al pronto soccorso con febbre e/o preoccupazione per infezione e positivi allo screening per sepsi pediatrica sulla base del protocollo di screening istituzionale esistente.

Descrizione

Criterio di inclusione:

Pazienti di età compresa tra 3 mesi e 17 anni inclusi

  • Diagnosi di sepsi da parte di un medico o attivazione di un avviso di sepsi e richiesta di emocoltura. I controlli saranno pazienti falsi positivi.
  • Per quei pazienti che saranno arruolati in modo prospettico per la raccolta di campioni di sangue: richiederà un prelievo venoso o il posizionamento di una linea endovenosa.

Criteri di esclusione:

  • Pazienti che partecipano a un programma sperimentale con interventi al di fuori della pratica clinica di routine
  • Pazienti con genitori o LAR che non parlano inglese o spagnolo
  • Gravidanza

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Modelli osservazionali: Caso di controllo
  • Prospettive temporali: Altro

Coorti e interventi

Gruppo / Coorte
Intervento / Trattamento
Gruppo retrospettivo ehr-data solo
I membri di questo gruppo sono pazienti pediatrici di età compresa tra 3 mesi e 45 anni, quello presentato a uno dei sei dipartimento di emergenza dell'istituzione partecipante tra gli anni 2016-2021 e scretiti positivi per il sospetto di sepsi usando il protocollo di screening della sepsia pediatrica esistente dell'istituzione e riceve un ordine di cultura del sangue. Gli attuali strumenti di screening/avviso pediatrico sono noti per essere altamente sensibili ma scarsamente specifici. I "casi" in questa coorte saranno composti da quelli che alla fine vengono diagnosticati con sepsi e/o ricevere un trattamento di sepsi protocollizzato. I "controlli" in questa coorte saranno quelli con un avviso falso positivo, cioè non verranno diagnosticati la sepsi e non ricevono un trattamento di sepsi protocollizzato.
Tutte le istituzioni partecipanti utilizzano un protocollo di screening della sepsi pediatrica algoritmico, manuale o combinato algoritmico/manuale per i pazienti che presentano febbre e/o preoccupazione per l'infezione. Sebbene i parametri specifici testati negli strumenti di screening differiscano, generalmente consistono in test per una risposta infiammatoria sistemica (ad es. SIRS) e/o disfunzione d'organo (ad es. SOFA) e/o ad alta suscettibilità (es. fattori immunocompromessi).
Prospettico gruppo di dati EHR e Biomarker
I membri di questo gruppo sono pazienti pediatrici di età compresa tra 3 mesi e 45 anni, quelli presentati a uno dei sei dipartimento di emergenza dell'istituzione partecipante durante il periodo di iscrizione allo studio, schermo positivo al sospetto di sepsi che usa il protocollo di screening della sepsis pediatrica per essere usata per misurare la setta. I membri di questa coorte avranno anche acconsentito al riutilizzo dei loro dati della cartella clinica per la ricerca. Gli attuali strumenti di screening/avviso pediatrico sono noti per essere altamente sensibili ma scarsamente specifici. I "casi" in questa coorte saranno composti da quelli che alla fine vengono diagnosticati con sepsi e/o ricevere un trattamento di sepsi protocollizzato. I "controlli" in questa coorte saranno quelli con un avviso falso positivo, cioè non verranno diagnosticati la sepsi e non ricevono un trattamento di sepsi protocollizzato.
Tutte le istituzioni partecipanti utilizzano un protocollo di screening della sepsi pediatrica algoritmico, manuale o combinato algoritmico/manuale per i pazienti che presentano febbre e/o preoccupazione per l'infezione. Sebbene i parametri specifici testati negli strumenti di screening differiscano, generalmente consistono in test per una risposta infiammatoria sistemica (ad es. SIRS) e/o disfunzione d'organo (ad es. SOFA) e/o ad alta suscettibilità (es. fattori immunocompromessi).

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Strumento efficace per lo screening della sepsi pediatrica basato su un sistema esperto (PSCT)
Lasso di tempo: Ultimi 3 mesi di periodo di studio.
Durante un periodo di test di usabilità, emulando la logica degli esperti in uno strumento di screening che può essere continuamente migliorato con l'esperienza, raggiungere un alto livello di usabilità del flusso di lavoro ED verso un migliore riconoscimento precoce della sepsi IPSO, come percepito dai medici praticanti ED impegnati nell'usabilità test.
Ultimi 3 mesi di periodo di studio.
Strumento di screening della sepsi pediatrica (PSCT) basato su sistemi esperti ad alte prestazioni
Lasso di tempo: Utilizzo dei "dati precoci" dopo la presentazione al pronto soccorso, ad es. al ricevimento dei dati sui biomarcatori entro le prime 3 ore dalla presentazione)
Per derivare un PSCT ad alte prestazioni (ad es. sensibilità/specificità > 90%, PPV > 40%) per identificare i pazienti nel PS che soddisfano i criteri di sepsi IPSO utilizzando i dati di contatto precoce (ad es. al ricevimento dei dati sui biomarcatori entro le prime 1-3 ore dalla presentazione).
Utilizzo dei "dati precoci" dopo la presentazione al pronto soccorso, ad es. al ricevimento dei dati sui biomarcatori entro le prime 3 ore dalla presentazione)

Misure di risultato secondarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
Fenotipizzazione efficace della sepsi per un trattamento personalizzato
Lasso di tempo: Caratteristiche basate sulle prime 6 ore successive alla presentazione in pazienti con diagnosi di sepsi e protocollo di trattamento avviato.
Mostrare che la combinazione di biomarcatori PERSEVERE e dati EHR come funzionalità di clustering (ad esempio utilizzando l'analisi delle classi latenti) migliora il rilevamento di fenotipi prognostici clinicamente utili.
Caratteristiche basate sulle prime 6 ore successive alla presentazione in pazienti con diagnosi di sepsi e protocollo di trattamento avviato.

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Pubblicazioni e link utili

La persona responsabile dell'inserimento delle informazioni sullo studio fornisce volontariamente queste pubblicazioni. Questi possono riguardare qualsiasi cosa relativa allo studio.

Pubblicazioni generali

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Stimato)

1 aprile 2026

Completamento primario (Stimato)

31 marzo 2029

Completamento dello studio (Stimato)

31 marzo 2029

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

20 marzo 2022

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

31 marzo 2022

Primo Inserito (Effettivo)

5 aprile 2022

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Stimato)

8 settembre 2025

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

2 settembre 2025

Ultimo verificato

1 settembre 2025

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Parole chiave

Altri numeri di identificazione dello studio

  • NIAID 1R41AI167224-01

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

INDECISO

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

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