高カリウム血症患者におけるAI対応ECG層別化とカリウム低下療法のタイミング：ターゲット試験エミュレーション研究 (AIDE-K)

高カリウム血症は、不整脈と死亡率のリスク増加に関連する頻度の高い臨床的に重要な電解質異常です。 現在の臨床ガイドラインは、カリウム低下療法の緊急性を決定する際に心電図（ECG）異常を考慮することを推奨しています。しかし、治療を促す特定のECG基準は一様に定義されておらず、微妙なECG変化は実際の臨床現場で医師が一貫して認識することがしばしば困難です。 その結果、高カリウム血症の治療開始時期には大きな変動が存在し、適時治療と遅延治療を直接比較する無作為化試験は倫理的および実践的に実施が困難です。 この研究は、検査で確認された高カリウム血症患者における治療時期と短期死亡率との関連を評価するために、ターゲットトライアルを模倣した観察研究として設計されています。

ターゲットトライアルプロトコルは事前に指定され、三軍総病院の倫理審査委員会に提出され、関心のある因果関係の問題に対処するために必要なすべての主要な設計要素を明確に定義しました。 プロトコルは、分析前にすべての主要な設計要素を明示的に定義し、データソース、適格基準、治療戦略、割り当て手順、時間ゼロ、追跡調査、アウトカム、因果対比、および分析方法を含みました。

模倣は、以下の3つのソースから定期的に収集された電子健康記録データを使用して実施されました：2011年1月から2024年12月までの縦断的な救急部門と入院記録を持つ台湾の三次学術医療センターである三軍総病院（TSGH）；2023年の暦年に台湾の複数の地域の軍関連病院から患者レベルのデータを集約した軍病院研究データベース（MHRD）；および公開されているMIMIC-IVデータベース（救急部門、集中治療、心電図データセットがリンクされています）。 これらのソースからのデータは、共通のプロトコルを使用して抽出、統合、分析されました。

適格な参加者は、事前に指定された閾値以上の血清カリウム濃度で定義される検査で確認された高カリウム血症で救急部門を受診し、インデックスカリウム測定の定義された時間枠内に標準的な12誘導心電図を受けた18歳以上の成人でした。 インデックス測定前にカリウム低下療法が開始された遭遇、許容される曝露ウィンドウ内に治療が行われなかった遭遇、または治療割り当てを模倣するために必要な主要なベースライン共変量が利用できなかった遭遇は除外されました。

プロトコルは、2つの治療戦略を指定しました：インデックスカリウム測定後の事前に指定された早期時間枠内でのカリウム低下療法の適時開始、およびこの早期ウィンドウ後だが最大許容遅延期間内での治療の遅延開始。 仮想的なターゲットトライアルでは、適格な患者はベースラインでこれらの治療戦略のいずれかに無作為に割り当てられます。 模倣されたトライアルでは、治療割り当ては日常的な臨床診療に従い、プロペンシティスコアベースの方法を使用して群間の測定されたベースライン特性をバランスさせ、無作為化を模倣するために近似されました。 プロペンシティスコアに事前に指定された変数には、血清カリウム（連続）、AI-ECG予測（陽性対陰性）、年齢（歳）、性別、およびチャールソン併存疾患指数（CCI）が含まれました。

共通の時間ゼロは、インデックスカリウム測定の時間として定義されました。 追跡調査は時間ゼロで開始され、90日間の固定期間、または死亡のいずれか早い方まで継続されました。 主要アウトカムは、インデックスイベントの90日以内の全死因死亡率であり、データソースに応じて、国の死亡登録またはデータベース内の死亡記録へのリンクを通じて確認されました。

関心のある主要な因果対比は、意図治療ベースで定義され、すべての適格患者が遅延的にカリウム低下療法を開始した場合と、すべての適格患者が適時に治療を開始した場合に観察されたであろう反事実的アウトカムを比較しました。 プロトコルはさらに、人工知能対応心電図（AI-ECG）ベースのリスク層別化による効果修飾の評価を事前に指定し、AI-ECG予測状態に応じて定義されたサブグループ対比を含みました。

分析方法は、無作為割り当ての模倣に続いて、観察データに適した時間対イベント分析を使用してこれらの因果対比を推定するために事前に指定されました。 追加の感度分析は、主要な仮定と潜在的なバイアスの源に対する結果の堅牢性を評価するために定義され、死亡率データの時間的解像度の制限から生じる不滅時間バイアスを軽減するために設計された分析を含みました。