Dialysetoegangsbewaking met behulp van een op een digitale stethoscoop gebaseerd deep learning-systeem

Hemodialyse (HD) wordt uitgevoerd via een vasculaire toegang voor hemodialyse, zodat het bloed van de patiënt uit de patiënt kan worden verwijderd, door de dialysemachine kan circuleren en vervolgens kan worden teruggevoerd naar de patiënt. ZvH vasculaire toegangen kunnen de vorm aannemen van een arterioveneuze fistel (AVF), een arterioveneuze graft (AVG) of een tijdelijke of permanente dialysekatheter. Vanwege het lage complicatiepercentage en de goede levensduur (duurzaamheid) is de AVF de voorkeurstoegang; huidige resultaten van nierziekte Kwaliteitsverbetering "Fistel eerst"-aanbevelingen zijn dat elke patiënt met een geschatte glomerulaire filtratiesnelheid van 25 ml/min een AVF-creatie-operatie moet ondergaan ter voorbereiding op de uiteindelijke ZvH.

Stadium IV wordt gekozen als de optimale tijd voor het ontstaan ​​van AVF, ook al heeft de patiënt nog geen HD nodig. Dit komt omdat (1) het gewoonlijk ongeveer 8 weken duurt om een ​​patiënt in te plannen voor een AVF-creatie-operatie, (2) het nog eens 12-16 weken duurt na het maken van de AVF om te "volwassen" en klaar voor gebruik te zijn, en (3) maar liefst 60% van de chirurgisch gecreëerde AVF's rijpen helemaal niet. Gezien het tijdsverloop tot rijping en de mogelijke noodzaak om in te grijpen bij een toegang die niet rijpt, is een aanzienlijke aanlooptijd nodig om te voorkomen dat een patiënt in stadium V CKD wordt geconfronteerd die onmiddellijk HD nodig heeft en vervolgens zijn toevlucht moet nemen tot een getunnelde dialysekatheter met alle risico's van infectie, trombose en centrale veneuze stenose van dien.

In staat zijn om een ​​AVF actief te monitoren vanaf het moment van chirurgische creatie met een apparaat dat kan voorspellen of die AVF zal falen of volwassen worden, zal patiënten en hun artsen in staat stellen om veel eerder te beslissen om in te grijpen en die AVF "weer op het goede spoor" te zetten rijping. Dit betekent dat veel meer patiënten de ZvH kunnen starten wanneer dat nodig is, door hun AVF als dialysetoegang te gebruiken, en daardoor het gebruik van getunnelde dialysekatheters te verminderen.

Dit type monitoring vereist echter frequente metingen om de voortgang naar volwassenheid te volgen. Door een AI/ML-algoritme te trainen om geluidssignalen te analyseren die zijn opgenomen van de ontluikende AVF van de patiënt, kan het algoritme detecteren wanneer een AVF waarschijnlijk wel of niet zal rijpen. Als het op de juiste manier wordt getraind, zou het in staat moeten zijn om zeer vroeg na de operatie, misschien zelfs binnen de eerste twee weken, een aandoening te detecteren die "onwaarschijnlijk is om volwassen te worden". Dit zal de arts van de patiënt ertoe aanzetten om interventie op de AVF te overwegen die de kans op rijping zou vergroten en de algehele rijpingssnelheid zou verhogen. Een digitale, AI/ML-compatibele stethoscoop, die in de toekomst misschien zelfs bij de patiënt thuis wordt gebruikt, zou die bewakingsvereiste gemakkelijk kunnen vergemakkelijken en de relevante informatie naar de arts van de patiënt kunnen sturen, zodat tijdig kan worden ingegrepen.

De Eko CORE is een door de FDA goedgekeurde en CE-gemarkeerde elektronische stethoscoop. De CORE maakt de audio-opname van long-, hart- en andere lichaamsgeluiden mogelijk. De CORE beschikt over 40x audioversterking, onderdrukking van omgevingsgeluid, een samplefrequentie van 4000 Hz en 3 audiofilters. De geanonimiseerde auscultatoire CORE-geluidsopnamen worden draadloos via Bluetooth verzonden naar de veilige, HIPAA-conforme Eko-applicatie op een smartphone of tablet, waarmee de gebruiker geluidsopnamen kan afspelen, aantekeningen kan maken op opgenomen audio en opnames kan opslaan. Deze gegevens worden in realtime gesynchroniseerd met een veilige, HIPAA-compatibele, cloudgebaseerde Amazon Web Services (AWS) databaseserver beheerd door Eko Devices.

Deze prospectieve, observationele, longitudinale, proof of concept-studie zal patiënten inschrijven aan het Kidney Center van de Universiteit van North Carolina (UNC). Deze studie zal minimaal 25, maximaal 50 patiënten met eindstadium nierziekte (ESRD) in de hemodialyse-eenheid (HDU) opnemen met volwassen AVF's die worden gedialyseerd via een getunnelde dialysekatheter (TDC). Er worden eenmaal per week opnames gemaakt tijdens de HD-afspraak van de patiënt. De duur van het onderzoek loopt vanaf het moment van inschrijving totdat een van de volgende situaties zich voordoet: (a) stopzetting van de AVF, of (b) 2 weken meting na documentatie van succesvolle canulatie gedefinieerd door 2-naalds canulatie voor 3 opeenvolgende dialyses behandelingen, of (c) 6 maanden studiedeelname. Deze datasets zullen worden gebruikt om een ​​AI/ML-model af te leiden om de kans te voorspellen dat een nieuwe AVF volwassen wordt of faalt.