기계 환기 중 엔트로피 분석 및 복잡한 환자-호흡기 상호 작용 (ENTROPY-ICU)

행동 양식

1. 복잡한 환자 인공호흡기 상호작용 정의 조사관은 "복잡한 환자-호흡기 상호작용"(CP-VI)을 단독으로 또는 50% 이상의 호흡률 변화의 조합 및/또는 모든 종류의 비동기 발생으로 정의했습니다.
2. 데이터 수집 및 데이터 분석 Paw 및 Flow 신호는 BetterCare® 시스템(Better Care®, Barcelona, ​​Spain)을 사용하여 중환자실(UCI)에 환자가 머무르는 동안 지속적으로 기록됩니다. BetterCare는 환자와 직접 접촉하기보다는 기계식 인공호흡기 및 병상 모니터의 출력 신호와 상호 작용하도록 특별히 설계된 드라이버를 사용합니다. 기록된 신호는 추가 분석을 위해 동기화되고 저장됩니다. MATLAB(The MathWorks, Inc., vR2018b, Natick, MA, USA)을 사용하여 신호 처리, 데이터 분석 및 시각적 평가를 수행합니다.
3. 연구 모집단 조사관은 연결 플랫폼(Better Care®)에서 전향적으로 구축된 데이터베이스에서 데이터를 가져와 서로 다른 인공호흡기 및 모니터의 신호를 상호 운용하고 후속적으로 알고리즘을 계산하여 환자-호흡기 비동시성을 진단합니다(ClinicalTrial.gov, NCT03451461). 이전에 기록된 자가 발관 이벤트에 해당하는 모든 환자는 환자와 인공호흡기의 상호 작용 및 인공호흡기와 싸울 때의 에피소드를 보장하기 위해 특성화 및 검증 프로세스를 위해 모집됩니다. 또한 Paw and Flow의 신호를 얻기 위해 인공호흡기에서 해방을 시도하기 전에 자발 호흡 시도를 한 환자를 모집할 것입니다. 임상 및 인구 통계 데이터는 의료 차트에서 얻을 수 있습니다. 기관 검토 위원회는 연구가 비간섭적이었고 환자에게 추가 위험을 초래하지 않았으며 일반적인 치료를 방해하지 않았기 때문에 프로토콜을 승인하고 정보에 입각한 동의를 포기했습니다.
4. CP-VI의 시각적 검증 3명의 연구원이 이벤트의 흐름 및 발 기록을 시각적으로 검토합니다. 세그먼트 기간은 비동기 클러스터가 평가되는 이전 연구를 기반으로 선택됩니다. 데이터 세트는 인공호흡 모드(PSV(Pressure Support Ventilation) 및 Assist-Control Ventilation 모드로 그룹화됨)별 균형과 CP-VI 유무의 균등한 분포를 보장하는 기계적 인공호흡 전문가가 이전에 선택합니다. 제어 모드에는 용적 보조 제어 환기(VACV) 및 압력 보조 제어 환기(PACV)가 포함되었습니다. 채점자의 눈을 멀게 하기 위해 시각적 분석 전에 흐름 및 발 추적이 MATLAB에서 무작위로 정렬됩니다. 채점자에게는 시각적 분석 전에 CP-VI 특성에 대한 서면 설명이 참조로 제공됩니다. 앞에서 설명한 CP-VI 정의에 따라 각 연구원은 시간 제한 없이 CP-VI 사건의 존재 여부에 대해 점수를 매깁니다. 시각적 평가는 금본위제로 간주됩니다.
5. 엔트로피 엔트로피는 일련의 데이터의 무작위성을 평가할 수 있는 비선형 측정입니다. 엔트로피 계산에는 세 가지 매개변수가 필요합니다. 임베딩 차원, m(양의 정수); 공차 값 또는 유사성 기준, r(양의 실수) 분석된 계열의 총 길이 N입니다.
6. 자동 CP-VI 감지 Entropy 도구를 기반으로 하는 CP-VI 감지를 위한 자동화된 알고리즘이 구현됩니다.
7. 통계 분석 Fleiss의 kappa 계수는 시각적 평가를 위한 평가자 간의 일치의 신뢰도로 사용됩니다. CP-VI 감지를 위한 자동화된 알고리즘은 동일한 Flow 및 Paw에서 파생된 엔트로피 시리즈에 적용됩니다. 자동 알고리즘의 성능은 민감도(Se), 특이도(Sp), 양성 및 음성 예측 값(각각 PPV 및 NPV), 정확도(ACC) 및 Matthews 상관 계수(MCC)를 기반으로 평가됩니다.
8. m, r 및 N의 선택 엔트로피 연구에서 중요한 단계는 일련의 데이터의 무작위성을 강력하게 추출하기 위한 최적의 설정을 결정하는 것입니다. 따라서 CP-VI를 적절하게 추정하기 위해 m, r 및 N의 최적화 절차가 수행됩니다.