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지능형 ICU의 퍼베이시브 센싱 및 AI

2023년 6월 4일 업데이트: University of Florida

지능형 ICU 부제의 퍼베이시브 센싱 및 인공 지능: -지능형 집중 치료실(I2CU): 증강 임상 의사 결정을 위한 퍼베이시브 센싱 및 인공 지능 -ADAPT: 자율 섬망 모니터링 및 적응형 예방

얼굴 표정, 머리 및 사지 움직임, 자세 및 이동성과 같은 환자의 시각적 평가와 관련된 중요한 정보는 과중한 간호사에 의해 산발적으로 캡처되거나 전혀 캡처되지 않습니다. 결과적으로 이러한 중요한 시각적 신호는 신체 기능, 통증, 섬망 상태 및 임박한 임상 악화와 같은 중요한 지표와 관련이 있지만 종종 임상 상태에 통합될 수 없습니다. 이 프로젝트의 전반적인 목표는 자율적이고 정밀한 방식으로 환자의 임상 상태를 감지, 정량화 및 전달하고 딥 러닝 알고리즘과 관성, 색상 및 깊이 이미지 센서의 연속 데이터를 결합하여 광범위한 지능형 감지 시스템을 개발하는 것입니다. 중환자의 자율적 시각 평가. 중심 가설은 딥 러닝 모델이 임상 및 생리학적 데이터와 함께 통증, 정서적 고통 및 신체 기능의 자율 평가를 사용하여 동적이고 정확하며 해석 가능한 방식으로 중증도를 예측함으로써 기존 중증도 임상 점수보다 우수할 것이라는 것입니다.

연구 개요

상세 설명

통증에 대한 과소 평가는 중환자의 적절한 통증 치료에 대한 주요 장벽 중 하나이며 퇴원 후 만성 통증, 장기간의 기계 환기, ICU 체류 기간 연장 및 사망 위험 증가와 같은 많은 부정적인 결과와 관련이 있습니다. 많은 ICU 환자는 임상 상태, 환기 장치 및 의식 변화로 인해 통증 강도를 자가 보고할 수 없습니다. 환자의 통증 상태를 모니터링하는 것은 과로한 간호사에게 또 다른 작업이며 통증의 주관적인 특성으로 인해 이러한 평가는 의료진마다 다를 수 있습니다. 이러한 과제는 객관적이고 자율적인 통증 인식 시스템 개발이 절실히 필요함을 나타냅니다. 섬망은 환자 입원의 또 다른 일반적인 합병증으로, 인지, 활동 수준, 의식 및 주의력의 변화를 특징으로 하며 수술 환자에서 최대 80%의 비율을 보입니다. 섬망과 관련된 위험 요소에는 연령, 기존 인지 기능 장애, 시각 및 청각 장애, 중증 질환, 탈수, 전해질 이상, 약물 과다 복용, 알코올 남용 및 수면 패턴 장애가 포함됩니다. 추정치에 따르면 정신 착란 사례의 약 1/3이 약물 및 비약물 예방 및 개입으로 혜택을 볼 수 있습니다. 그러나 통증과 섬망을 감지하고 예측하는 것은 실제로 매우 제한적입니다.

이 연구의 목적은 연구자가 제안한 모델이 가속도계, 환경, 일주기 리듬 바이오마커 및 비디오 데이터를 자율적으로 통증 정량화, 기능적 활동 특성화 및 섬망 상태에 활용하는 능력을 평가하는 것입니다. ADAPT(Autonomous Delirium Monitoring and Adaptive Prevention) 시스템은 참신한 퍼베이시브 센싱 및 딥 러닝 기술을 사용하여 야간 교란, 광도 및 음압 수준 측면에서 환자의 이동성과 일주기 불일치를 자율적으로 정량화합니다. 이것은 섬망 궤적을 예측하기 위한 동적 모델에 이러한 위험 요소를 통합할 수 있게 합니다. 상업적으로 이용 가능한 카메라는 추가 환자 움직임 정보를 제공하기 위해 이미징 데이터를 제공함으로써 환자의 얼굴 표정을 모니터링하고 환자의 행동을 맥락화하는 데 사용됩니다. 상업적으로 이용 가능한 환경 센서는 조명, 데시벨 수준 및 공기 품질에 대한 데이터를 제공하는 데 사용됩니다. 환자 혈액 샘플은 일주기 리듬을 결정하고 일주기 불일치를 자율적으로 모니터링하는 퍼베이시브 센싱 시스템의 기능을 비교하고 검증하는 데 도움이 될 것입니다. 전자 건강 기록 데이터도 수집됩니다.

연구 유형

관찰

등록 (추정된)

300

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 연락처

  • 이름: Andrea Davidson, BS
  • 전화번호: 352-294-8723
  • 이메일: adavidson@ufl.edu

연구 연락처 백업

  • 이름: Brooke Armfield, PhD
  • 전화번호: 352-294-8723
  • 이메일: barmfield@ufl.edu

연구 장소

    • Florida
      • Gainesville, Florida, 미국, 32610
        • 모병
        • University of Florida Health Shands Hospital
        • 수석 연구원:
          • Azra Bihorac, MD, MS
        • 연락하다:
        • 연락하다:

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

18년 이상 (성인, 고령자)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

샘플링 방법

비확률 샘플

연구 인구

UF Health Shands Gainesville ICU 병동에 입원한 18세 이상의 중환자

설명

포함 기준:

  • 18세 이상
  • UF Health Shands Gainesville ICU 병동에 입원

제외 기준:

  • 18세 미만
  • 접촉/격리 주의사항

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

코호트 및 개입

그룹/코호트
개입 / 치료
성인 ICU 환자
University of Florida Health Shands Gainesville ICU 병동에 입원한 18세 이상의 성인 환자
지속적인 비디오 모니터링
환자 움직임의 지속적인 가속도계 모니터링
지속적인 환경 소음 모니터링
지속적인 환경 조명 모니터링
지속적인 환경 대기 질 모니터링
지속적인 EKG 모니터링
지속적인 바이탈 모니터링(심박수, 산소 포화도)
혈액 및 소변 샘플은 1일차에 한 번, 2일차에 한 번 수집했습니다.
정신 착란 환자에게 매일 실시하여 정신 착란의 하위 유형으로 지정

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
알고리즘 활동 라벨링
기간: 최대 7일 동안 지속적으로 수집된 이미지 프레임.
알고리즘의 출력은 해당 이미지 데이터에서 환자가 어떤 활동을 수행하고 있는지 보고합니다.
최대 7일 동안 지속적으로 수집된 이미지 프레임.
알고리즘 통증 라벨링
기간: 최대 7일 동안 지속적으로 수집된 이미지 프레임.
알고리즘의 출력은 해당 이미지 데이터에서 환자가 고통을 겪고 있는지 여부를 보고합니다.
최대 7일 동안 지속적으로 수집된 이미지 프레임.
데시벨 수준
기간: 소음 센서 데이터는 최대 7일까지 지속적으로 수집됩니다.
데시벨 수준(환경의 소음)의 이상을 경고하기 위해 연구 환자의 ICU실에서 상대 데시벨(소음 크기) 수준을 결정합니다.
소음 센서 데이터는 최대 7일까지 지속적으로 수집됩니다.
럭스 레벨
기간: 광센서 데이터는 최대 7일까지 지속적으로 수집됩니다.
조명 수준의 이상을 경고하기 위해 연구 환자의 ICU 룸에서 상대 럭스(조도 조명) 수준을 결정합니다.
광센서 데이터는 최대 7일까지 지속적으로 수집됩니다.
공기질
기간: 공기질 센서 데이터는 최대 7일 동안 지속적으로 수집됩니다.
실내 공기질의 이상을 경고하기 위해 연구 환자의 ICU실에서 상대 공기질 오염 수준을 결정합니다.
공기질 센서 데이터는 최대 7일 동안 지속적으로 수집됩니다.
일주기 불일치 지수
기간: 1일차에서 2일차로 내부 일주기 프로파일의 변화.
혈액 및 소변 샘플을 수집하고 처리하여 피험자의 내부 생체 시계에서 불일치의 존재를 확인합니다.
1일차에서 2일차로 내부 일주기 프로파일의 변화.
알고리즘 섬망 인식 프로필
기간: 최대 7일 동안 수집된 데이터.
알고리즘의 출력은 연구 장치 및 생체 샘플에서 수집된 활동, 얼굴 표정 및 일주기 불일치 지수 데이터를 기반으로 환자가 섬망 상태인지 또는 섬망 위험이 있는지 여부를 보고합니다.
최대 7일 동안 수집된 데이터.
섬망 모터 아형화 척도 4(DMSS-4)
기간: 기준선에서 최대 7일까지 변경
피험자가 겪고 있는 섬망의 하위 유형을 결정합니다. 이 하위 유형화 척도는 30개 항목의 섬망 모터 체크리스트에서 파생된 13개의 증상 항목(과잉활동 5개 및 저활동 8개)을 포함합니다. 섬망 피험자를 하위 유형으로 지정하려면 '과잉활동 섬망' 또는 '저활동 섬망'에 대한 하위 유형 지정 기준을 충족하기 위해 과잉행동 또는 저활동 체크리스트에서 적어도 2개의 증상이 나타나야 합니다. 활동항진 및 저활동 기준을 모두 충족하는 환자는 '혼합 하위 유형'으로 결정되는 반면, 과잉 활동 또는 저활동 기준을 모두 충족하는 환자는 '아형 없음'으로 표시됩니다.
기준선에서 최대 7일까지 변경

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
인류
기간: 기준선(연구 등록)부터 최대 7일까지
생존 또는 사망 상태
기준선(연구 등록)부터 최대 7일까지

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

간행물 및 유용한 링크

연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2021년 5월 24일

기본 완료 (추정된)

2024년 10월 1일

연구 완료 (추정된)

2024년 10월 1일

연구 등록 날짜

최초 제출

2021년 11월 4일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2021년 11월 18일

처음 게시됨 (실제)

2021년 11월 19일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2023년 6월 6일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2023년 6월 4일

마지막으로 확인됨

2023년 6월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • IRB-202101013
  • R01NS120924 (미국 NIH 보조금/계약)
  • R01EB029699 (미국 NIH 보조금/계약)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

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비디오 모니터링에 대한 임상 시험

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