디지털 청진을 이용한 소아 폐렴 진단 개선

배경 소아기 폐렴은 전 세계적으로 약 921만 명의 어린이를 차지하는 5세 미만 사망의 두 번째 주요 원인입니다.1 전 세계적으로 매년 약 1억 2천만 건의 새로운 소아 폐렴이 발생합니다.2 추정 발생률은 이 연령대의 선진국에서는 아동 1년당 0.015회, 개발도상국에서는 1년당 0.22회입니다.3 방글라데시에서 연간 폐렴 발생률은 아동 100명당 36명입니다.4 폐렴 치료를 더 높은 수준의 시설을 넘어 평신도 지역사회 의료 종사자(CHW)와 함께 1단계 시설 환경으로 확장하는 것은 치료 접근성의 격차를 해결할 수 있는 새로운 전략입니다. 세계보건기구(WHO)는 의료 제공자들에게 소아 폐렴 치료를 위한 실용적이고 표준화된 사례 관리 지침을 사용할 것을 권장했습니다.5,6 그러나 이 가이드라인에서는 의료 제공자의 교육 수준과 관계없이 관찰자 간 변동성과 주관성이 높기 때문에 일선 의료 종사자를 위한 폐렴 정의에 폐 청진을 포함하지 않습니다.7-11 전자 청진기에 의한 디지털 청진은 이러한 한계를 극복할 수 있습니다.

Smartscope라는 어린이를 위해 특별히 개발된 혁신적이고 저렴한 디지털 청진 장치입니다. Smartscope는 전체 가청 스펙트럼을 캡처할 수 있도록 청진기 다이어프램 전체에 고감도 일렉트릿 마이크 어레이를 균일하게 분배하여 폐 신호 강도를 개선합니다. 충전식 배터리는 20시간 이상 사용할 수 있으며 전기가 일정하지 않은 시골 지역 사회에서 중요합니다. 이 장치는 어린이의 가슴에 장치를 더 잘 고정하기 위해 인체 공학적 디자인을 사용하여 움직임 인공물과 관형 공명을 완화합니다. 또한 주변 소음 및 마찰 오염의 원인인 고무 청진기 튜브를 제거합니다. 원치 않는 주변 소음을 제거하는 통합 외부 마이크가 포함되어 있습니다. Smartscope는 또한 microSD 카드로 온보드 데이터 저장을 허용하며 자동 분석 소프트웨어가 장착되어 있습니다.12 Smartscope는 실험실에서 Littmann 3200 전자 청진기에 대해 성공적으로 검증되었으며 유사한 결과를 보여주었습니다. 이 Smartscope는 LMIC의 지역사회 기반 의료 종사자가 사용할 수 있는 매우 구체적인 호흡기 진단 도구가 될 가능성이 있습니다. 이 프로젝트는 방글라데시 시골의 1단계 시설에서 디지털 청진의 잠재적 영향을 평가할 것을 제안합니다.

목표

1. CC의 CHCP(Community Health Care Provider)가 어린이의 Smartscope를 사용하여 녹음한 폐음이 전문가가 설정한 미리 정의된 품질 임계값을 충족하는지 평가합니다.
2. 소아 청취 패널의 참조 해석과 비교하여 Smartscope를 사용하여 CHCP가 녹음한 폐음에 대한 Smartscope 호흡 감지기 자동 분석 알고리즘의 신뢰성과 성능을 결정합니다.
3. 디지털 청진이 CHCP의 치료 의사 결정에 미치는 영향에 대한 가설 생성 파일럿 데이터를 수집하고, 폐 기록을 참조로 가정하고, 추가 장치 개선이 필요한지 이해하기 위해 프로젝트 기간 동안 장비 사용성과 내구성을 문서화합니다.
4. CHCP와 Smartscope로 평가된 어린이 보호자 사이에서 Smartscope의 수용 가능성을 결정합니다.

방법 방글라데시의 시골 Sylhet 지역에서 혼합 방법 연구가 수행될 것입니다. 방글라데시는 약 13,000개의 CC를 설립했으며 각 CC는 ~6,000명을 위한 것입니다. CC에는 최소 12학년 교육과 IMCI(International Management of Childhood Illness) 지침을 포함하여 3개월의 예비 교육을 받은 CHCP가 배치됩니다. 12개의 CC는 Sylhet 지역의 Zakiganj 및 Kanaighat 하위 지역에서 의도적으로 선택됩니다. 또한 총 12명의 CHW가 이 연구를 위해 모집되고 훈련될 것입니다. 각 CHW는 약 13,000명의 인구와 1,400명의 5세 미만 아동을 대상으로 합니다. CHW는 0-59개월 된 어린이를 격월로 그녀의 집수 지역에 방문할 것입니다. CHW는 폐렴의 징후/증상에 대해 아동을 평가하고 이러한 증상의 병력에 대해 어머니나 보호자에게 질문합니다. 모든 의심되는 폐렴 사례(이력/관찰된 기침 또는 호흡 곤란)는 추가 평가 및 치료를 위해 위탁 전표와 함께 CC에 위탁되거나 동반됩니다. Smartscope에 의한 임상 평가, 산소 포화도 측정 및 폐음 기록에서 CHCP 및 CHW의 교육 및 감독을 제공하기 위해 연구 의사가 모집됩니다.

스크리닝: CC의 CHCP는 스크리닝 양식을 사용하여 프로토콜에 따라 5세 미만 아동을 모두 스크리닝합니다. 약 7,200명의 어린이가 검사를 받게 됩니다. 아동이 자격이 되면 보호자에게 연구 참여에 대한 동의를 요청합니다.

등록: 보호자가 동의하면 아동이 연구에 등록됩니다. 기침 또는 호흡 곤란(폐렴 가능성)의 병력/관찰이 있는 총 1003명의 어린이가 등록됩니다.

폐 청진: 폐음은 Smartscope를 사용하여 기록됩니다. 의도된 용도로만 사용되고 있습니다.

1. 사운드 수집: 등록된 어린이는 위치당 ~10초 동안 4개의 순차적 위치(전방 2개 및 후방 2개 가슴 위치)에서 폐음이 녹음됩니다. 기록 절차는 약 60초 동안 지속되며 위치당 3-4회의 전체 호흡 주기를 캡처합니다. 매일 또는 격일로 Smartscope 폐음이 서버에 업로드되어 안전하게 저장됩니다. 나중에 이 폐음은 이 연구에 관련된 인원이 처리하고 사용할 것입니다.
2. 사운드 처리: 새로운 사운드 필터링 알고리즘이 폐 녹음에 적용되어 주변 소음을 줄이고 폐 사운드 품질을 최적화합니다.
3. 청취 패널: 세 명의 소아과 의사가 패널을 구성합니다. 한 명은 중재자 역할을 하고 두 명은 기본 청취자 역할을 합니다. 모든 패널리스트는 PERCH 중에 개발되고 검증된 방법론에 대해 교육을 받고 표준화됩니다. 패널리스트는 정상, 딱딱함, 천명, 딱딱함 및 천명 또는 해석 불가의 하나의 요약 환자 분류를 생성합니다. 1차 청취자 2명이 녹음된 폐음을 독립적으로 분류하고, 불일치가 있을 경우 토론을 통해 해결하며, 해결되지 않으면 세 번째 청취자가 중재합니다.
4. 호흡 감지기: 호흡 감지기 자동화 알고리즘은 해석을 생성하기 위해 폐 기록에 적용됩니다.

맥박 산소 측정: 맥박 산소 측정은 동의한 모든 적격 아동에게 Masimo® Rad5 산소 측정기를 사용하여 수행됩니다. 어린이의 산소 포화도가 90% 미만인 경우 하위 지역 보건소 또는 Sylhet Osmani Medical College Hospital로 이송됩니다.

사회경제적 및 교란자 데이터 수집: CHW는 등록 후 7일 이내에 가구 수준에서 등록된 모든 사례의 예방 접종 정보, 체중, 중간 상완 둘레 및 길이/신장을 포함하여 사회경제적 및 기타 관련 교란자의 데이터를 수집합니다.

포커스 그룹 토론: 4개의 포커스 그룹 토론(FGD)이 구성됩니다. 두 번은 간병인(하나는 여성, 다른 하나는 남성), 하나는 CHCP, 하나는 CC 관리 위원회 구성원 및 커뮤니티 리더와 함께 Smartscope에 대한 의견을 공유합니다. 각 FGD는 8-12명의 참가자로 구성됩니다. 훈련된 사회자가 Smartscope의 인식과 폐렴 진단으로서의 Smartscope 수용 가능성에 대한 토론을 이끌 것입니다.