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最適なのぞき見を決定する際のAIモデルの評価

2025年5月30日 更新者:Engin Ihsan Turan、Kanuni Sultan Suleyman Training and Research Hospital

集中治療における機械的換気における最適な覗き見を決定する際の人工知能モデルの成功の評価

彼の研究は、前向き観察臨床試験として設計されています。 血行動態的に安定しており、ICUに機械的換気を必要とする18歳以上の患者が含まれます。 包含基準により、参加者は個別の換気最適化を必要とすることを保証します。

この研究では、AIに生成されたPEEPの推奨事項と専門家が決定したPEEPレベルの比較が含まれます。 ICUの専門家は、標準化されたプロトコルに基づいて手動で覗き見を行い、換気を最適化するために低い変曲点(LIP)と上部の変曲点(UIP)を特定します。 圧力容積(P-V)曲線を分析して、最適な肺胞の動員を確保し、過度の延長を防ぎます。

研究手順

参加者は次のとおりです。

吸気ホールドおよび呼気ホールドの操縦、コンプライアンス、伸長、自動耳、時定数評価を含む、体系的な機械的換気評価を受けます。

換気データを収集して分析し、3つのAIモデル、ChatGpt、Deepseek、およびGeminiを使用しています。

最適なPEEPレベル、異常な換気パラメーター、および潜在的な治療の提案に関するAI創出された推奨事項を受け取ります。

少なくとも5年の経験を持つICUの専門家によって決定されたものと比較して、AIベースのPEEPの推奨事項を持っています。

アウトカム測定

この研究では、次の一次および二次測定に基づいてAIと専門家の評価を比較します。

主要な結果:AIに生成されたPEEPレベルと専門家が決定したPEEPレベルとの間の一致。

二次的な結果:

異常な換気パラメーターの検出におけるAIの感度と特異性。 AIに生成された診断の精度。 AI推奨治療戦略の臨床的適用性。 この研究の目的は、AIモデルがICU患者の人工呼吸器管理のための信頼できる臨床意思決定支援ツールとして機能できるかどうかを判断することです。

調査の概要

詳細な説明

血行動態的に安定しており、18歳以上の集中治療室(ICU)で機械的換気サポートを受けている患者は、この研究の対象と見なされます。 これらの基準は、個別の人工呼吸器管理の最適化に適している間、患者が適切な呼吸サポートを必要とすることを保証するために設定されています。

患者の選択プロセス中に、ICU患者の医療記録がレビューされ、基準を満たしている患者が研究に含まれます。 臨床データの精度を確保するために、患者選択プロセスは集中治療の専門家によって実行されます。

含まれる患者の機械的換気パラメーターは、体系的に記録されます。 これに関連して、患者の呼吸器整備士を評価するために、吸気ホールドおよび呼び気のある操縦が適用されます。 記録された測定には、コンプライアンス(肺の弾性)、伸長(肺剛性)、自動耳(空気トラップの存在)、および時定数(ガス交換期間)が含まれます。

これらの基本的な換気パラメーターに加えて、圧力容積(P-V)曲線を分析して、換気最適化のための重要なデータを収集します。 これらの手順は、ICU人工呼吸器と患者監視システムに統合された高度な分析モジュールを使用して実行されます。 収集されたデータは、研究全体で専門家と人工知能(AI)モデルによって手動で分析されます。

この研究では、ピープ滴定は集中治療の専門家によって手動で行われます。 このプロセスは、挿管された患者の挿管後すぐに適用され、毎日継続されます。 この手順は、事前定義されたプロトコルに従って標準化され、すべての患者に一貫して適用されます。

より低い変曲点(唇)が識別され、肺胞の動員が開始されるポイントでPEEPが適用されます。 このステップは、肺の崩壊を防ぎ、最適な酸素化を確保するために重要です。 さらに、上位の変曲点(UIP)は過度の延長を防ぐために決定され、潮bolowがこの圧力しきい値を下回ることを保証します。 低い変曲点が明確に識別されていない場合、約10cmh₂oののぞきレベルが標準的なアプローチとして適用されます。

人工呼吸器の圧力容積曲線を分析して、最適な覗き見が達成されたかどうかを評価します。 曲線が上方にシフトすると、肺胞の動員が成功することの指標と見なされます。 曲線が右にシフトすると、過度の延長のリスクを示し、のぞき見が削減されます。 このアプローチにより、各患者の最も適切なピープレベルが決定され、人工呼吸器の設定がそれに応じて最適化されます。 これらの手順は、私たちの病院や世界的に日常的に適用されており、のぞき滴定のための最も一般的に好ましい方法の1つです。

収集されたすべての換気パラメーターは、ChatGpt、Deepseek、およびGeminiの3つの異なる人工知能モデルに入力されます。 これらのシステムは、次のように提供するように求められます。

患者のための最適なPEEPレベルの推奨異常な換気パラメーターを検出する能力3つの可能な診断提案AIモデルが提供するデータが記録され、経験豊富なICU専門家が実施した手動評価と比較する3つの提案された治療アプローチ。 この比較の目的は、AIモデルが臨床意思決定サポートツールとして機能する程度を決定することです。 AI生成された推奨事項の信頼性、精度、および臨床的適用性を徹底的に分析します。

研究の最終段階では、AIモデルによって決定されるPEEPレベルは、少なくとも5年の経験を持つICU専門家によって特定されたものと比較されます。 次の基準が評価されます。

AIモデルとPEEPレベルに関する専門家の意見との一致(一次アウトカム測定)AIのAIの感度と特異性は、AI生成診断の精度を検出します。

研究の種類

観察的

入学 (推定)

145

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

      • Istanbul、七面鳥、34303
        • 募集
        • Health Science University İstanbul Kanuni Sultan Süleyman Education and Training Hospital
        • コンタクト:

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

  • 大人
  • 高齢者

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

サンプリング方法

確率サンプル

調査対象母集団

この研究には、集中治療室(ICU)で機械的換気を必要とする成人患者(18歳以上)が含まれます。 ターゲット集団は、最適化された呼吸補助のために個別の人工呼吸器の管理とのぞき滴定を必要とする血行動態的に安定した患者で構成されています。

説明

包含基準:

  • 18歳以上の患者(成人患者グループ)。
  • 集中治療室(ICU)で機械的換気を必要とする患者。
  • 安定した血圧と心拍数の血行動態的に安定した患者。
  • 動脈血ガス値や換気パラメーターを含む完全な医療記録を持つ患者。
  • 法定代理人(該当する場合)が研究参加にインフォームドコンセントを提供している患者。

除外基準:

  • 体外膜酸素化(ECMO)を受けている患者。
  • 耐衝撃性低血圧や継続的な血管補助剤のサポートを必要とする不整脈など、重度の血行動態不安定性の患者。
  • 不完全な医療記録を持つ患者、特に換気パラメーターまたは動脈血液ガス分析に関する重要なデータが欠けている患者。
  • 研究への参加を拒否する患者またはその法定代理人。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

コホートと介入

グループ/コホート
介入・治療
Ai生成されたピープグループ(実験グループ)
このグループの患者は、AIモデル(CHATGPT、DeepSeek、およびGemini)を使用して最適なPEEPレベルを決定します。 AIモデルは、コンプライアンス、伸長、自動耳、時定数、圧力容積(P-V)曲線などの機械的換気データを分析して、PEEP推奨を生成します。 これらのAIに生成された値は、精度、臨床的関連性、および専門家の決定との一致のために記録され、分析されます。

この研究では、3つの人工知能(AI)モデル(CHATGPT、DeepSeek、およびGemini)が、コンプライアンス、伸長、自動耳、時定数、圧力容積(P-V)曲線などの機械的換気データを分析し、患者固有のPEEPの推奨を生成します。

これらのAIに生成された推奨事項は、経験豊富なICUスペシャリストによって行われた手動の覗き見と比較されます。 AIモデルは、異常な換気パラメーターの検出、診断提案、および治療の推奨も提供します。 この研究の目的は、機械的に換気されたICU患者のPEEP環境を最適化する際のAI生成出力の信頼性、精度、および臨床的適用性を評価することを目的としています。

専門家で決定されたピープグループ(コントロールグループ)
このグループでは、PEEP滴定は、標準的な臨床プロトコルを使用してICU専門家によって手動で行われます。 専門家は、下部および上部の変曲点の識別と圧力容積曲線分析に基づいて、のぞき見レベルを決定します。 彼らの決定は、AIが生成された推奨事項を評価するための参照基準として機能します。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
AIの生成と専門家が決定したPEEPレベルの間の一致
時間枠:7日
主な結果は、AIモデル(ChatGpt、Deepseek、Gemini)が推奨するPEEPレベルと、ICUの専門家によって手動で決定されたものとの間の合意です。 一貫性を測定するために、ブランド・アルトマン分析とクラス内相関係数(ICC)を使用して一致が評価されます
7日

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
異常な換気パラメーターの検出におけるAIモデルの感度と特異性
時間枠:7日
AIモデルは、専門家の評価と比較して、異常な換気パラメーター(たとえば、オートピープ、コンプライアンスの低下、過剰延長)を正しく識別する能力について評価されます。 感度、特異性、正の予測値(PPV)、および負の予測値(NPV)が計算されます。
7日
AIに生成された診断予測の精度
時間枠:7日
AIモデルによって行われた診断提案の精度は、ICU専門家の臨床評価と比較されます。 CohenのKappa統計を使用して、一致は測定されます。
7日
AIに生成された治療の推奨の臨床的適用性
時間枠:機械的換気の最初の24時間以内。
AIモデルが提供する治療の推奨事項の実現可能性と臨床的関連性は、5ポイントのリッカートスケールを使用してICU専門家によって評価されます(1 =有用ではなく、5 =非常に有用)。
機械的換気の最初の24時間以内。

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2025年3月1日

一次修了 (推定)

2026年2月1日

研究の完了 (推定)

2026年2月2日

試験登録日

最初に提出

2025年2月20日

QC基準を満たした最初の提出物

2025年2月20日

最初の投稿 (実際)

2025年2月25日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2025年6月4日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2025年5月30日

最終確認日

2025年5月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • PEEP Titration

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

未定

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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