Studie av en KI-drevet digital stetoskop for å forbedre antibiotikastrategi (BLAAAST)

Deltakere vil bli vurdert for deltakelse av studielegene. Barn som tester positivt vil deretter bli vurdert for deltakelse. Skriftlig informert samtykke vil bli innhentet. Alle inkluderte barn vil få tatt opptak av lungepuster. Studielegene vil sekvensielt ta opp lyden fra lungepuster ved hjelp av det digitale stetoskopet fra fire brystposisjoner (to foran og to bak) på deltakerne. Hver brystposisjons-opptak er 15 sekunder, og hele prosedyren tar ~2 minutter. Opptakene av lungepuster vil bli overført til en kryptert nettbrett og analysert av det konvolusjonelle nevrale nettverksmodellen for automatisk å oppdage normale og unormale lungepuster. Blokkrandomisering vil skje etter at opptaket er fullført. Barn som samtykker og oppfyller deltakelseskriteriene vil bli randomisert til en av to grupper.

Barn som er randomisert til intervensjonen vil få amoxicillin-sirup (250mg/5ml konsentrasjon) eller placebo basert på den automatiserte algoritmens klassifisering av lungepuster. Barn som får et positivt resultat fra det digitale stetoskopet vil få amoxicillin, mens barn som får et negativt resultat fra det digitale stetoskopet vil få placebo. Alle barn i kontrollgruppen (standardbehandling) vil få amoxicillin. Behandlingsvarighet vil være fem dager i henhold til Integrert Behandling av Barnehelse (IMCI) retningslinjer, med administrering av studiemiddelet to ganger daglig. Barn som er randomisert til kontrollgruppen vil få amoxicillin-sirup (250mg/5ml konsentrasjon) i fem dager, siden alle kontroller vil oppfylle IMCI-kriteriene for lungebetennelse. Studielegene og omsorgspersonene på IMCI-klinikken vil være blindet for randomiseringsgruppen. Blinding vil bli oppnådd ved å bruke det digitale stetoskopet på alle inkluderte barn og skjule resultatet fra den automatiserte algoritmen på enheten.

Trente paramedikere fra helsesektoren i lokalsamfunnet, utstyrt med en pulsoksimeter og paracetamol, vil gjennomføre hjemmebesøk for alle deltakerne på studie dag 2, 3, 5 og 14 etter inkludering (definert som dag 1). En studielege vil gjennomføre studiebesøket på dag 7 og fastsette primærutfallet. En 24-timers vindu vil være tillatt for hvert hjemmebesøk i tilfelle deltakeren ikke er tilgjengelig på den planlagte besøksdagen.

Ethvert barn som oppfyller kriteriene for behandlingssvikt vil umiddelbart bli transportert til studieanlegget (Upazila Health Complex) for bekreftelse av studielegen og videre behandlingsplanlegging. Tilsvarende vil et oksygenmetningsnivå målt til 90-94% føre til henvisning til studielegen for vurdering av behandlingssvikt. Bekreftelse fra studielege er nødvendig for et behandlingssvikt-utfall. Omsorgspersonene vil få en prøve-telefonhotline for kommunikasjon mellom planlagte besøk (via tekstmelding eller telefonsamtale), hvis foreldrebekymringer oppstår mellom hjemmebesøk. Hvis omsorgspersonene foretrekker det, kan omsorgspersonen også vende tilbake til studieklinikken for en ny vurdering av studielegen mellom hjemmebesøkene fra helsearbeideren i lokalsamfunnet (CHW).

For enhver deltaker som får amoxicillin eller placebo og som bekreftes å ha et Verdens helseorganisasjon (WHO)-definert nødstegn, WHO-definert klinisk faresignal eller WHO-definert hypoksemi, vil barnet bli innlagt og motta parenterale antibiotika i henhold til WHO-retningslinjer og i samsvar med Bangladeshs nasjonale retningslinjer. Videre behandling og klinisk håndtering vil være etter behandlende leges skjønn. For enhver deltaker på amoxicillin eller placebo som bekreftes å ha senking av nedre brystvegg og/eller svært rask pust for alderen på dag 7 og som bekreftes å være uten WHO-definerte nødstegn, uten WHO-definerte kliniske faresignaler og uten WHO-definert hypoksemi, vil barnet starte på peroralt amoxicillin-klavulansyre over minst 5 dager. Videre behandling og klinisk håndtering vil være etter behandlende leges skjønn. Avblinding vil kun skje når kunnskap om behandlingstildeling er avgjørende for den kliniske håndteringen av en deltaker eller når det kreves for å håndtere en alvorlig bivirkning eller uventet problem som utgjør en risiko for deltakersikkerheten.

Deltakere vil bli inkludert i studien i en periode på 2 uker hver. Det er et minimum på 6 studiebesøk. Bruken av placebo i denne studien er begrunnet for å opprettholde deltakernes overholdelse av den tildelte behandlingen og sikre sammenlignbarhet mellom intervensjons- og kontrollgruppene. Uten placebo er det sannsynlig at deltakere som ikke får antibiotika vil bli misfornøyde og søke behandling fra en annen leverandør, noe som vil føre til et protokollbrudd, observatørbias og kompromittere studiens gyldighet ved å føre til en over- eller underestimering av den sanne behandlingseffekten. Ved å sikre blinding er placebo også avgjørende for å redusere bias i utfallsvurderingen av studiens forskere. Kort sagt, ved å bruke placebo kan studien nøyaktig skille mellom effektene av riktig å holde tilbake antibiotika og eventuelle potensielle behandlingseffekter, og dermed gi robuste og pålitelige resultater som med størst sannsynlighet vil påvirke helsepolitikken.

Med en utvalgsstørrelse på 2500 og en behandlingssvikt-rate på én uke (7 dager) i placebogruppen i studien på omtrent 4% basert på tidligere data, og ikke-underlegenhetsmarginen ble valgt til 2% basert på den største klinisk akseptable forskjellen mellom behandlingssvikt i intervensjonen sammenlignet med standardbehandling. Gitt disse parameterne vil forskerne ha minst 80% styrke til å forkaste nullhypotesen om underlegenhet gitt at behandlingssvikt-raten i intervensjonsgruppen er lik placebogruppen, på 4%, forutsatt en ensidig type I-feil på 0,05.

Behov for medisinsk behandling, behov for innleggelse og dødelighet blant studiens deltakere vil bli registrert av studien som de 3 primære sikkerhetsmarkørene. I tillegg til disse 3 parameterne vil forskerne samle inn data om alle uventede bivirkninger (AEs) som oppstår i løpet av studieperioden. AEs vil bli aktivt samlet inn fra inkludering gjennom dag 14 etter inkludering, eller til fullføring av alle oppfølgingsprosedyrer, avhengig av hva som skjer senest.

Streng sikkerhetstiltak vil være på plass, inkludert begrensninger i deltakelseskriteriene til 'lav risiko' barn med ikke-alvorlig klinisk lungebetennelse, en hotline for 24/7 kommunikasjon, nære hjemmebesøk (minst 5 hjemmebesøk, inkludert daglig de første 3 sykdomsdagene), og å legge til rette for deltakernes transport til klinikken om nødvendig. Studien vil ha et Data Safety and Monitoring Board (DSMB) og en Teknisk Rådgivende Gruppe. Hvis uplanlagte helseinstitusjonsbesøk er nødvendige, vil deltakerne bli refundert for eventuelle reiseutgifter. Deltakere vil ikke bli direkte kompensert for studiebesøk som gjennomføres i hjemmet og for studiebesøk koordinert med rutinemessige helsebesøk på sykehus.