Een onderzoek met 48 proefpersonen waarbij gebruik werd gemaakt van niet-invasieve multitechnologiemetingen voor vroege detectie van aanhoudende bloedingen

Hemorragische shock blijft een belangrijke doodsoorzaak, zowel op het slagveld als in burgergemeenschappen. Vroegtijdige detectie van aanhoudende bloeding vóór progressie naar openlijke shock zou vroegtijdige interventie mogelijk maken. Het wordt algemeen erkend dat de klassieke medische vitale functies slecht presteren tot laat in de progressie naar shock na traumatisch letsel. Momenteel beschikbare technieken, waaronder intermitterende bewaking van vitale functies, laboratoriumanalyse en enkelvoudige meetapparatuur hebben een slechte prestatie voordat klinisch duidelijke fysiologische problemen optreden.

Het algemene doel van dit project is de ontwikkeling van een niet-invasief multitechnologiesysteem voor de vroege detectie van aanhoudende bloedingen. De onderliggende hypothese is dat door deep learning ontwikkelde algoritmen die diagnostische signalen uit meerdere bronnen verkrijgen, beter zullen presteren dan enkelvoudige technologische oplossingen.

Hoewel de belofte van innovatieve niet-invasieve testen veel aandacht heeft gekregen, is de ontwikkeling van effectieve technologieën aan het bed tot nu toe beperkt gebleven en zijn de prestaties ervan teleurstellend. In 2014 verklaarden Kim et al: "Uit de resultaten van deze meta-analyse bleek dat onnauwkeurigheid en onnauwkeurigheid van continue niet-invasieve arteriële drukbewakingsapparaten groter zijn dan wat als acceptabel werd gedefinieerd" en dat niet-invasieve bloeddrukmeting een van de meest volledig ontwikkelde hiervan is. technologieën. Het falen van niet-invasieve technologieën bij de detectie of diagnose van complexe ziektetoestanden is in wezen voltooid. De onderzoekers zijn van mening dat dit falen de beperkingen weerspiegelt van uniplex-systemen (een enkele sensor op een enkele locatie) en patiënt-tot-patiëntvariatie in fysiologische respons. Uniplex-systemen offeren het volledige diagnostische signaal op in anatomisch-temporele patronen, die waarschijnlijk een aanzienlijk onderscheidend vermogen hebben.

Tot op heden bestaat de technologische innovatie in de vroege detectie van aanhoudende bloedingen uit twee brede categorieën: 1) een zoektocht naar een enkele nieuwe meting van weefsel- of orgaanstatus of 2) toepassing van meer geavanceerde wiskundige technieken op basis van machinaal leren en signaalverwerking.

De onderzoekers stellen voor een systeem te ontwikkelen dat state-of-the-art niet-invasieve detectietechnologieën en geavanceerde multivariabele statistische algoritmen combineert. Dit systeem zal vanaf het begin worden ontwikkeld om goedkoop en gemakkelijk toepasbaar te zijn, zelfs in sobere omgevingen.

Om onnodig gebruik van bloedproducten te voorkomen, worden hepatectomieën uitgevoerd met lage centrale veneuze druk (CVP). Dit wordt bereikt door restrictief gebruik van intraveneuze vloeistoffen en soms medicijnen om de centrale veneuze druk te verlagen. Lage centrale veneuze druk tijdens hepatectomie is een uitstekend model voor de ontwikkeling van technologieën zoals de onze en is hiervoor nog niet eerder gebruikt.

Tijdens elke procedure verkrijgen de onderzoekers een volledig geheel van niet-invasieve optische, elektromagnetische en fysiologische impedantiesignalen tijdens de LCVPLR-procedure. Het hierin voorgestelde werk zal deze technologieën evalueren tijdens standaard leverresecties met lage centrale veneuze druk (LCVPLR). Deze gegevens zullen worden gebruikt voor verdere op machine learning gebaseerde algoritme-ontwikkeling. De voorgestelde studie zal een laag risico met zich meebrengen, aangezien de gemeten gegevens niet beschikbaar zullen zijn voor de clinici.

Specifieke doelstellingen:

1. Evalueer de prestaties van bestaande niet-invasieve detectietechnologieën en multivariabele algoritmen in LCVPLR.
2. Verkrijg menselijke modeltraining en validatiedatasets tijdens LCVPLR voor verdere verfijning van de algoritmen.

Vermogen en steekproefomvang: de onderzoekers verwachten gegevens te verzamelen van elke ingeschreven proefpersoon. De gegevens die zijn verkregen vóór het begin van de parenchymale doorsnijding zullen worden gebruikt als de "geen bloeding"-controle. Power- en steekproefomvangberekeningen geven aan dat een steekproefomvang van 48 proefpersonen voldoende zou moeten zijn om: 1) de minimale subset van niet-invasieve meettechnologieën verder te identificeren die nodig zijn voor de gewenste diagnostische prestatie, 2) de bestaande algoritmen te valideren, en 3) in eerste instantie een mens te trainen klinische iteratie van de algoritmen, met voldoende nauwkeurigheid (p < 0,05 voor ROC-AUC).

Als een studie met minimaal risico zal er geen verandering zijn in de standaardzorg voor patiënten die een operatie ondergaan. De chirurgische ingrepen en farmacotherapieën zullen doorgaan volgens het standaard klinische management. Ingeschreven patiënten ondergaan standaard preoperatieve, anesthesie en postoperatieve fysiologische monitoring.