기계 학습 기반 알고리즘을 사용한 콩고 중증 말라리아 아동의 병원 내 사망 위험에 대한 임상 예측 모델
콩고 중증 말라리아 아동의 병원 내 사망 위험: 기계 학습 기반 알고리즘을 활용한 임상 예측 모델 개발
본 관찰 연구의 목표는 소아 중환자실(PICU)에 입원한 콩고 어린이(다양한 중증 말라리아 형태가 발생할 위험이 있는 연령대인 2~9세)에서 질병의 중증도 요인을 이해하고 통제함으로써 중증 소아 말라리아의 관리를 최적화하는 것입니다.
이 연구가 답하고자 하는 주요 질문은 중증 말라리아의 중증도와 관련 사망 위험을 예측하는 데 사용되는 점수나 모델이 치료를 포함한 조기 개입을 정당화할 만큼 충분히 정확한지 여부입니다.
따라서 연구진은 다음과 같은 가설과 관련된 세 가지 지식 격차를 메우는 것을 목표로 합니다:
가설-1: 중증 말라리아를 앓는 어린이는 입원 시 중증도 점수를 기준으로 질병 중증도의 징후를 보입니다. 입원 시 더 높은 중증도 점수는 더 높은 사망 위험과 연관되어 있습니다.
가설-2: 중증 말라리아 중증도 점수의 예측력과 추가 독립 집단으로의 전이 가능성에 대한 검증이 임상 유용성을 뒷받침하기 위해 필요합니다.
가설-3: 말라리아 원충에 의해 유발되는 임상 및 생물학적 변화의 중증도는 기생충이 숙주 생물체를 침입하고 성장하는 능력뿐만 아니라, 무엇보다도 숙주 내에 존재하는 기생충의 수(기생충혈증)에 달려 있습니다.
포함 기준을 충족하는 PICU에 입원한 모든 어린이에 대해, 연구진은 임상 치료의 일환으로 어떠한 치료도 시행하기 전에 다음과 같이 진행했습니다:
- 요골동맥 천자를 통한 3ml의 동맥혈 샘플 채취: 즉시 동맥혈 가스 분석 및 정맥 생화학 검사(알부민, 인산염, 염소, 마그네슘, 요소, 크레아티닌 및 총 빌리루빈 정량 분석 포함)를 위해, 그리고
- 기생충혈증 측정 및 말라리아 원충(Plasmodium falciparum) 신속 진단 검사를 위한 손가락 끝 한 방울 혈액 검사.
그런 다음, 산-염기 장애의 진단 매개변수, 즉 AG(음이온 간극), AGCAP(알부민 및 인산염 혈장 농도로 보정된 AG), SIG(강이온 간극), SBE(표준 염기 과잉) 및 SBDCAP(알부민 및 인산염 혈장 농도로 보정된 표준 염기 결핍)이 계산될 것입니다.
연구 개요
상세 설명
배경:
자원이 제한된 국가에서 중증 말라리아는 소아 병원 사망률의 높은 위험과 연관되어 있으며, 이는 여전히 안타까운 현실입니다. 위험 계층화 방법의 개선은 전원 결정 및 자원 배분에 도움을 줄 수 있습니다. 연구진은 i) 중증 말라리아로 내원한 아동들 사이에서 병원 내 사망 위험에 대한 예측 모델을 구축하고 그 예측 성능을 기존 모델과 비교하며, ii) 후자의 검증을 수행하고, iii) 말라리아 원충에 의해 유발된 임상 및 생물학적 지표의 변화를 평가하는 것을 목표로 합니다.
방법:
이는 2017년 1월 30일부터 2025년 8월 1일까지의 기간 동안 콩고 민주공화국 킨샤사에 소재한 Monkole 병원 센터(MHC)와 Kimbondo 소아 센터(KPC)의 소아중환자실(PICU)에 입원한 중증 말라리아 아동들로부터 전향적으로 수집된 데이터에 대한 후향적 연구입니다. 등록된 아동들로부터 기초 임상 및 검사실 변수가 수집되었습니다. 주요 결과는 입원 후 1주일 이내의 사망이며, 두 번째 결과는 중증 말라리아로 인한 입원 후 소아중환자실 체류 기간입니다. 세 가지 구체적인 연구 목표를 달성하기 위해 기계 학습 알고리즘이 활용될 것입니다.
예상 결과:
연구 목표에 부합하여 다음과 같은 결과가 예상됩니다:
- 중증 말라리아로 내원한 아동들에서 다기관 기능 장애 증후군(MODS) 및 대사성 산증의 유병률이 결정될 것입니다.
중증 말라리아의 관련 사망 위험을 예측하기 위한 새로운 모델이 개발될 것입니다:
이 새로운 모델은 질병 중증도의 예측 인자를 기반으로 하며 다음을 측정할 것입니다:
- MODS 및 대사성 산증의 중증도 정도
- PICU에서의 중증 말라리아 체류 기간
- 중증 말라리아로 인한 입원 후 사망 위험
- 원충혈증이 질병 중증도에 미치는 영향
- 제안된 새로운 모델의 성능이 측정될 것입니다
- 예측 노모그램 및 점수 체계가 이와 연관될 것입니다.
- 연구진은 중증 말라리아 중증도를 예측하기 위한 기존 모델의 성능을 검증하고 제안된 새로운 모델과 비교할 것입니다.
종합적으로, 연구 데이터는 중증 말라리아로 내원한 아동들에서 조기 중재 및 치료 선택을 지원하는 원리 증거를 제공할 것입니다.
연구 유형
등록 (실제)
연락처 및 위치
연구 장소
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Kinshasa City
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Kinshasa, Kinshasa City, 콩고 민주 공화국
- Kinshasa
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
샘플링 방법
연구 인구
설명
I) 포함 기준:
- 세계보건기구(WHO) 기준에 따라 중증 말라리아로 소아 중환자실(PICU)에 입원한 경우.
정의:
중증 말라리아는 다음 주요 임상 증상 중 최소 한 가지 이상이 있는 것으로 정의됩니다:
- 혼수
- 반복적인 경련(24시간 내 2회 이상 발작)
- 신경계 장애
- 호흡 곤란
- 간부전
- 어두운 색("콜라 색") 소변
- 황달
- 신부전(무뇨증)
- 중증 빈혈(Hb ≤ 5 g/dL)
- 출혈 이상
- 순환 쇼크 또는 수축기 혈압 < 50 mmHg
- 데이터 수집 기간은 보건 구역 및 임상 부서에 따라 다양했습니다. 그러나 각 구역 내에서는 연구 기간 동안 연속적으로 입원한 모든 환자가 포함되었습니다.
II) 제외 기준:
- 빈혈이나 유사한 이상을 일으킬 수 있는 다른 의학적 상태(비기생충 감염 또는 기타).
- 중증 말라리아의 임상 양상이나 결과에 영향을 미칠 수 있는 동반 질환.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
코호트 및 개입
그룹/코호트 |
개입 / 치료 |
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PEDCUK_0000
심각한 말라리아로 소아 중환자실에 입원한 2세에서 9세 사이의 어린이
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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주요 결과는 중증 말라리아로 인한 입원 기간 중 사망입니다 [소아 중환자실(PICU) 입원 1일부터 입원 후 7일까지]
기간: Day 7
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Death was defined as a categorical variable, defining patients who died and those who survived.
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Day 7
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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2차 평가변수는 생존 시간으로, 입원부터 입원 기간 중 발생한 사망까지의 기간으로 정의됩니다[입원일 1일차부터 사망/회복(퇴원)까지, 입원 후 7일차까지 평가]
기간: 입원 1일차부터 소아중환자실(PICU)에 입원한 시점부터 사망 또는 회복(퇴원)까지, 입원 후 7일차까지 평가됩니다.
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생존 기간은 중증 말라리아로 인한 입원부터 입원 기간 중 발생한 사망 사이의 간격으로 정의되었습니다.
입원 기간은 입원 1일차부터 사망(사망한 환자의 경우) 또는 퇴원(생존한 환자의 경우)까지였습니다.
입원 기간이 최대 7일까지(각 환자의 추적 기간 = 7일) 종료될 때까지 생존한 환자 또는 추적이 중단된 환자는 검열된 것으로 간주되었습니다.
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입원 1일차부터 소아중환자실(PICU)에 입원한 시점부터 사망 또는 회복(퇴원)까지, 입원 후 7일차까지 평가됩니다.
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 연구 책임자: Celestin Ndosimao Nsibu, Full professor, Kinshasa University
- 연구 의자: Joseph Mabiala Bodi, Full professor, Kinshasa University
- 연구 의자: Leon Tshilolo, Full professor, Kinshasa University
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Berkley JA, Ross A, Mwangi I, Osier FH, Mohammed M, Shebbe M, Lowe BS, Marsh K, Newton CR. Prognostic indicators of early and late death in children admitted to district hospital in Kenya: cohort study. BMJ. 2003 Feb 15;326(7385):361. doi: 10.1136/bmj.326.7385.361.
- Kumar N, Thomas N, Singhal D, Puliyel JM, Sreenivas V. Triage score for severity of illness. Indian Pediatr. 2003 Mar;40(3):204-10.
- Helbok R, Kendjo E, Issifou S, Lackner P, Newton CR, Kombila M, Agbenyega T, Bojang K, Dietz K, Schmutzhard E, Kremsner PG. The Lambarene Organ Dysfunction Score (LODS) is a simple clinical predictor of fatal malaria in African children. J Infect Dis. 2009 Dec 15;200(12):1834-41. doi: 10.1086/648409.
- Njim T, Tanyitiku BS. Prognostic models for the clinical management of malaria and its complications: a systematic review. BMJ Open. 2019 Nov 26;9(11):e030793. doi: 10.1136/bmjopen-2019-030793.
- World malaria report 2024. Geneva: World Health Organization. 2024
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
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기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
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연구 기록 업데이트
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마지막으로 확인됨
추가 정보
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