- ICH GCP
- Register voor klinische proeven in de VS.
- Klinische proef NCT07333560
Ontwikkeling en prevalidatie van een op machine learning gebaseerd voorspellingsalgoritme voor vroegtijdig functioneel herstel bij patiënten die een heup- en knievervangende operatie ondergaan (FISIO_IA)
Ontwikkeling en vooraf gevalideerd multivariabel voorspellingsmodel met behulp van machine learning voor vroegtijdig functioneel herstel na gewrichtsvervangende chirurgie.
Het doel van deze observationele studie is om een machine learning algoritme te ontwikkelen en vooraf te valideren om vroegtijdig herstel van mobiliteit te voorspellen bij patiënten die een heup- of kniegewrichtsvervangende operatie ondergaan. De primaire onderzoeksvraag is:
Kan een machine learning model patiënten nauwkeurig classificeren met sneller versus langzamer herstel van autonome mobiliteit in de eerste dagen na een gewrichtsvervangende operatie?
Patiënten die een electieve heup- of knieartroplastiek hebben ondergaan en postoperatieve fysiotherapie hebben gekregen, zullen retrospectief (2020-2023) en prospectief (maart 2026-december 2027) klinische en perioperatieve gegevens verzamelen. Het algoritme zal worden getraind op retrospectieve gegevens en prospectief worden getest om de voorspellende prestaties voor vroege mobilisatie en opnameduur te evalueren.
Studie Overzicht
Toestand
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Deze observationele studie heeft als doel een machine learning-algoritme te ontwikkelen en voor te valideren om het vroegtijdig herstel van mobiliteit en de ligduur in het ziekenhuis te voorspellen bij patiënten die een electieve heup- of knieartroplastiek ondergaan. De studie omvat een retrospectieve fase (2020-2023) waarbij gebruik wordt gemaakt van bestaande klinische en fysiotherapiegegevens, en een prospectieve fase (maart 2026-december 2027) om het model te valideren in de routinematige klinische praktijk.
Gegevensverzameling en uitkomsten:
Mobiliteitsherstel: beoordeeld aan de hand van het vermogen om binnen de eerste vier postoperatieve dagen drie treden te beklimmen en af te dalen, vastgelegd in het fysiotherapiedagboek en het elektronisch patiëntendossier.
Ligduur: wordt als normaal beschouwd als de patiënt tegen de vijfde postoperatieve dag wordt ontslagen; langere opnames worden gedefinieerd als verlengd.
Voorspellers: Baseline-demografie (leeftijd, geslacht, BMI, ASA-score, preoperatief hemoglobinegehalte) en klinische/perioperatieve kenmerken (type operatie en anesthesie, start fysiotherapie, pijnniveau, gebruik van blaaskatheter, orthostatische intolerantie).
Steekproefomvang: in totaal 943 patiënten (600 retrospectief, 343 prospectief), gebaseerd op modelontwikkelingsvereisten en AUROC-schatting.
Gegevensanalyse: De dataset wordt opgesplitst in trainings-, validatie- en testverzamelingen. Meerdere gesuperviseerde leer algoritmen (bijv. logistische regressie, random forest, gradient boosting) worden vergeleken. De modelprestaties worden geëvalueerd met behulp van AUROC, sensitiviteit, specificiteit, precisie, F1-score en calibratie. Ontbrekende gegevens worden afgehandeld met imputatie of native algoritmische methoden indien ondersteund.
Modelvalidatie: Prospectieve gegevens worden gebruikt om modeldiscriminatie en calibratie te beoordelen, en om mogelijke temporele of klinische vooroordelen te identificeren. Herinstructie kan worden uitgevoerd met behulp van gecombineerde datasets om de generaliseerbaarheid te verbeteren.
Studieverloop: Retrospectieve patiënten geïdentificeerd via ziekenhuisgegevens; prospectieve patiënten geïdentificeerd tijdens de eerste postoperatieve fysiotherapiesessie, voorzien van studie-informatie en toestemming verkregen. Voorspellende resultaten worden opgeslagen in een apart register dat niet toegankelijk is voor behandelende clinici.
Deelnemende centra:
IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna - patiëntenwerving. Complexe Structuur van Medische Fysica, Arcispedale S. Maria Nuova - gegevensanalyse en AI-modellering.
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Contacten en locaties
Studiecontact
- Naam: Mattia Morri
- Telefoonnummer: +390516366694
- E-mail: mattia.morri@ior.it
Studie Locaties
-
-
-
Bologna, Italië, 40100
- Werving
- SAITeR IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli
-
Contact:
- Mattia Morri
- Telefoonnummer: +390516366694
- E-mail: mattia.morri@ior.it
-
Reggio Emilia, Italië
- Nog niet aan het werven
- Azienda U.S.L. - IRCCS di Reggio Emilia
-
Contact:
- Alessia Pecorari
- E-mail: alessia.pecorari@ausl.re.it
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
- Volwassen
- Oudere volwassene
Accepteert gezonde vrijwilligers
Bemonsteringsmethode
Studie Bevolking
Voor de retrospectieve fase zullen gegevens worden geëxtraheerd uit bestaande klinische en onderzoeksdatabases bij IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli. Reeds verzamelde gegevens tussen 2020 en 2023 zullen worden gebruikt om geautomatiseerde voorspellende modellen te ontwikkelen.
Voor de prospectieve fase zullen patiënten die tussen maart 2026 en december 2027 worden opgenomen bij IRCCS Istituto Ortopedico Rizzoli voor electieve heup- of knieartroplastiek achtereenvolgens worden ingeschreven. Nieuw verzamelde gegevens zullen worden gebruikt om het voorspellende model extern te valideren, dat zonder enige wijziging zal worden toegepast (vergrendeld model).
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Volwassenen van 18 jaar of ouder
- Patiënten die een electieve heup- of knieartroplastiek ondergingen.
- Patiënten bij wie postoperatieve fysiotherapie werd gestart.
Exclusiecriteria:
- Patiënten die een operatie ondergingen voor oncologische aandoeningen, femurfracturen of revisiegewrichtsartroplastiek.
- Patiënten bij wie geen postoperatieve fysiotherapie werd gegeven vanwege postoperatieve complicaties
- klinische gegevens zijn niet beschikbaar.
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Area onder de receiver operating characteristic curve (AUROC) voor het discriminatievermogen van het voorspellende machine learning-model
Tijdsspanne: Gedurende de studie, gemiddeld 2 jaar
|
Het discriminatievermogen van het machine learning-voorspellingsmodel zal worden beoordeeld met behulp van de oppervlakte onder de receiver operating characteristic curve (AUROC).
AUROC vat de afweging tussen gevoeligheid en specificiteit samen over alle mogelijke classificatiedrempels.
AUROC-waarden variëren van 0,5 (geen discriminatie) tot 1,0 (perfecte discriminatie).
Hogere waarden duiden op betere modelprestaties.
Waarden boven 0,8 zullen worden beschouwd als indicatief voor goede discriminerende prestaties.
|
Gedurende de studie, gemiddeld 2 jaar
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Kalibratie van het machine learning-voorspellingsmodel beoordeeld met kalibratiegrafieken
Tijdsspanne: gedurende de studie, gemiddeld 2 jaar
|
De overeenstemming tussen voorspelde kansen en geobserveerde uitkomsten wordt geëvalueerd met behulp van calibratieplots.
De calibratie wordt visueel beoordeeld door voorspelde versus geobserveerde gebeurteniskansen uit te zetten.
|
gedurende de studie, gemiddeld 2 jaar
|
|
Voorspellende prestaties van het machine learning-model beoordeeld op basis van precisie en F1-score
Tijdsspanne: Gedurende de volledige studieduur, gemiddeld 2 jaar
|
De voorspellende prestatie wordt geëvalueerd met behulp van precisie en F1-score afgeleid uit de verwarringsmatrix door voorspelde klasse-etiketten te vergelijken met waargenomen uitkomsten.
Precisie geeft de verhouding weer van correct voorspelde positieve gevallen onder alle voorspelde positieven.
De F1-score vertegenwoordigt het harmonisch gemiddelde van precisie en recall.
Hogere waarden duiden op betere voorspellende prestaties.
|
Gedurende de volledige studieduur, gemiddeld 2 jaar
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Medewerkers
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Mattia Morri, IRCCS Istotuto Ortopedico Rizzoli
- Hoofdonderzoeker: Morri, IRCCS Istotuto Ortopedico Rizzoli
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- Ribbons K, Cochrane J, Johnson S, Wills A, Ditton E, Dewar D, Broadhead M, Chan I, Dixon M, Dunkley C, Harbury R, Jovanovic A, Leong A, Summersell P, Todhunter C, Verheul R, Pollack M, Walker R, Nilsson M. Biopsychosocial based machine learning models predict patient improvement after total knee arthroplasty. Sci Rep. 2025 Feb 10;15(1):4926. doi: 10.1038/s41598-025-88560-w.
- de Hond AAH, Steyerberg EW, van Calster B. Interpreting area under the receiver operating characteristic curve. Lancet Digit Health. 2022 Dec;4(12):e853-e855. doi: 10.1016/S2589-7500(22)00188-1. Epub 2022 Oct 18. No abstract available.
- Hamel MB, Toth M, Legedza A, Rosen MP. Joint replacement surgery in elderly patients with severe osteoarthritis of the hip or knee: decision making, postoperative recovery, and clinical outcomes. Arch Intern Med. 2008 Jul 14;168(13):1430-40. doi: 10.1001/archinte.168.13.1430.
- Gandhi R, Wasserstein D, Razak F, Davey JR, Mahomed NN. BMI independently predicts younger age at hip and knee replacement. Obesity (Silver Spring). 2010 Dec;18(12):2362-6. doi: 10.1038/oby.2010.72. Epub 2010 Apr 8.
- Corbacioglu SK, Aksel G. Receiver operating characteristic curve analysis in diagnostic accuracy studies: A guide to interpreting the area under the curve value. Turk J Emerg Med. 2023 Oct 3;23(4):195-198. doi: 10.4103/tjem.tjem_182_23. eCollection 2023 Oct-Dec.
- Baklola M, Reda Elmahdi R, Ali S, Elshenawy M, Mohamed Mossad A, Al-Bawah N, Mohamed Mansour R. Artificial intelligence in disease diagnostics: a comprehensive narrative review of current advances, applications, and future challenges in healthcare. Ann Med Surg (Lond). 2025 May 26;87(7):4237-4245. doi: 10.1097/MS9.0000000000003423. eCollection 2025 Jul.
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
Primaire voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing (Geschat)
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Werkelijk)
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- 641/2025/Oss/IOR
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Beschrijving IPD-plan
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .