Poprawa diagnostyki dziecięcego zapalenia płuc za pomocą cyfrowego osłuchiwania

Kontekst Zapalenie płuc wieku dziecięcego jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów poniżej piątego roku życia, odpowiadając za około 0,921 miliona dzieci na całym świecie.1 Każdego roku na całym świecie występuje około 120 milionów nowych epizodów dziecięcego zapalenia płuc.2 Szacunkowa zapadalność w tej grupie wiekowej wynosi 0,015 epizodów na dziecko-rok w krajach rozwiniętych i 0,22 epizodów na dziecko-rok w krajach rozwijających się.3 W Bangladeszu roczna zapadalność na zapalenie płuc wynosi 36 na 100 dzieciolat.4 Rozszerzenie leczenia zapalenia płuc poza placówkę wyższego poziomu i do placówek pierwszego stopnia z niezawodowymi pracownikami służby zdrowia (CHW) to nowa strategia, która może zaradzić lukom w dostępie do opieki. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleciła podmiotom świadczącym opiekę zdrowotną stosowanie praktycznych, ustandaryzowanych wytycznych postępowania w przypadkach zapalenia płuc u dzieci.5,6 Jednak wytyczne te nie uwzględniają osłuchiwania płuc w definicji zapalenia płuc u pracowników służby zdrowia pierwszej linii6 ze względu na dużą zmienność i subiektywność między obserwatorami, niezależnie od poziomu wyszkolenia pracowników służby zdrowia.7-11 Osłuchiwanie cyfrowe za pomocą stetoskopów elektronicznych może przezwyciężyć te ograniczenia.

Specjalnie dla dzieci opracowano innowacyjne, niedrogie cyfrowe urządzenie do osłuchiwania o nazwie Smartscope. Smartscope poprawia siłę sygnału płuc poprzez równomierne rozprowadzenie wysoce czułych układów mikrofonów elektretowych na membranie stetoskopu, dzięki czemu można uchwycić całe słyszalne spektrum, co ma kluczowe znaczenie dla identyfikacji patologicznych szmerów płucnych o wyższej częstotliwości. Jego akumulator wystarcza na ponad 20 godzin pracy, co jest ważne w społecznościach wiejskich o nieregularnej elektryczności. Urządzenie łagodzi artefakty ruchowe i rezonans rurkowy dzięki zastosowaniu ergonomicznej konstrukcji w celu lepszego zamocowania urządzenia na klatce piersiowej dziecka. Eliminuje również gumowe rurki stetoskopu, które są źródłem hałasu otoczenia i tarcia. Zawiera zintegrowany mikrofon zewnętrzny, który usuwa niepożądane dźwięki otoczenia. Smartscope umożliwia również przechowywanie danych na pokładzie za pomocą karty microSD i jest wyposażony w oprogramowanie do automatycznej analizy.12 Smartscope został pomyślnie przetestowany w laboratorium w porównaniu ze stetoskopem elektronicznym Littmann 3200 i uzyskał porównywalne wyniki. Ten Smartscope ma potencjał, aby stać się wysoce specyficznym narzędziem do diagnostyki układu oddechowego, które może być używane przez lokalnych pracowników służby zdrowia w LMIC. Ten projekt proponuje ocenę potencjalnego wpływu osłuchiwania cyfrowego w placówkach pierwszego stopnia w wiejskich Bangladeszu.

Cele

1. Aby ocenić, czy szmery płucne zarejestrowane za pomocą Smartscope u dzieci przez Community Health Care Provider (CHCP) w CC spełniają z góry określone progi jakości ustalone przez ekspertów.
2. Określ niezawodność i wydajność algorytmu automatycznej analizy Smartscope Respiratory Detector na dźwiękach płuc zarejestrowanych przez CHCP przy użyciu Smartscope, w porównaniu z interpretacjami referencyjnymi wykonanymi przez pediatryczny panel odsłuchowy.
3. Zbierz dane pilotażowe do generowania hipotez na temat wpływu osłuchiwania cyfrowego na podejmowanie decyzji terapeutycznych przez CHCP, zakładając jako punkt odniesienia zapisy z płuc, a także udokumentuj użyteczność i trwałość sprzętu podczas projektu, aby zrozumieć, czy konieczne są dodatkowe udoskonalenia urządzenia.
4. Określ akceptację Smartscope wśród CHCP i opiekunów dzieci ocenianych za pomocą Smartscope.

Metody Badanie z wykorzystaniem metod mieszanych zostanie przeprowadzone w wiejskim dystrykcie Sylhet w Bangladeszu. Bangladesz utworzył około 13 000 centrów CC, po jednym dla około 6 000 osób. Centra CC są obsadzone przez CHCP z wykształceniem co najmniej 12. klasy i 3-miesięcznym szkoleniem wstępnym, w tym wytycznymi Integrated Management of Childhood Illness (IMCI). W dystryktach Zakiganj i Kanaighat w dystrykcie Sylhet celowo wybranych zostanie 12 CC. Dodatkowo do tego badania zostanie zatrudnionych i przeszkolonych łącznie 12 CHW. Każdy CHW obejmie około 13 000 mieszkańców z około 1400 dziećmi poniżej piątego roku życia. CHW będą odwiedzać każde dziecko w wieku 0-59 miesięcy w jego rejonie co drugi miesiąc. CHW oceni dziecko pod kątem oznak/objawów zapalenia płuc i zapyta matkę lub opiekuna o historię tych objawów. Wszystkie przypadki podejrzenia zapalenia płuc (w wywiadzie/obserwowany kaszel lub trudności w oddychaniu) będą kierowane lub będą towarzyszyć im w CC z formularzem skierowania w celu dalszej oceny i leczenia. Lekarz prowadzący badanie zostanie zatrudniony do prowadzenia szkolenia i nadzorowania CHCP i CHW w zakresie oceny klinicznej, pomiaru nasycenia tlenem i rejestrowania dźwięku płuc za pomocą Smartscope.

Badania przesiewowe: Centra CHCP w CC będą przeprowadzać badania przesiewowe wszystkich dzieci poniżej piątego roku życia zgodnie z protokołem przy użyciu formularza przesiewowego. Przebadanym zostanie około 7200 dzieci. Jeśli dziecko zostanie zakwalifikowane, opiekun zostanie poproszony o wyrażenie zgody na udział w badaniu.

Zapisy: Jeśli opiekun wyrazi zgodę, dziecko zostanie zapisane do badania. W sumie zostanie zapisanych 1003 dzieci z historią/obserwacją kaszlu lub trudności w oddychaniu (możliwe zapalenie płuc).

Osłuchiwanie płuc: Dźwięki płuc będą rejestrowane za pomocą Smartscope. Jest używany wyłącznie zgodnie z jego przeznaczeniem.

1. Zbieranie dźwięków: Zarejestrowane dzieci będą rejestrowane w czterech kolejnych miejscach (dwa z przodu i dwa z tyłu klatki piersiowej) przez ~10 sekund/pozycję. Procedura rejestracji trwa około 60 sekund i rejestruje 3-4 pełne cykle oddechowe/pozycję. Codziennie lub co drugi dzień dźwięki płuc Smartscope będą przesyłane na serwer i bezpiecznie przechowywane. Później te dźwięki płuc zostaną przetworzone i wykorzystane przez personel zaangażowany w to badanie.
2. Przetwarzanie dźwięku: Nowatorski algorytm filtrowania dźwięku zostanie zastosowany do nagrań płuc, aby zredukować hałas otoczenia i zoptymalizować jakość dźwięku płuc.
3. Panel słuchaczy: Zespół będzie tworzyło trzech praktykujących pediatrów. Jeden będzie pełnił funkcję arbitra, a dwóch głównych słuchaczy. Wszyscy paneliści zostaną przeszkoleni i ujednoliceni w zakresie metodologii opracowanej i zatwierdzonej podczas PERCH. Paneliści wygenerują jedną podsumowującą klasyfikację pacjenta: normalny, trzeszczący, świszczący oddech, trzeszczący i świszczący oddech lub niemożliwy do interpretacji. Dwóch głównych słuchaczy niezależnie sklasyfikuje nagrane dźwięki płuc, wszelkie rozbieżności zostaną rozwiązane w drodze dyskusji, a jeśli nie zostaną rozwiązane, trzeci słuchacz będzie rozstrzygał.
4. Detektor oddechu: Zautomatyzowany algorytm detektora oddechu zostanie zastosowany do zapisów płuc w celu wygenerowania interpretacji.

Pulsoksymetria: Pulsoksymetria zostanie również przeprowadzona przy użyciu pulsoksymetru Masimo® Rad5 u wszystkich kwalifikujących się dzieci, które wyraziły na to zgodę. Jeśli saturacja któregokolwiek dziecka zostanie stwierdzona na poziomie <90%, zostanie ono skierowane do podokręgowego ośrodka zdrowia lub szpitala Sylhet Osmani Medical College.

Gromadzenie danych społeczno-ekonomicznych i danych o czynnikach zakłócających: CHW będzie gromadzić dane społeczno-ekonomiczne i inne powiązane czynniki zakłócające, w tym informacje o szczepieniach, wadze, obwodzie w połowie ramienia oraz długości/wzroście od wszystkich zarejestrowanych przypadków na poziomie gospodarstwa domowego w ciągu siedmiu dni od rejestracji.

Dyskusje w grupach fokusowych: Zostaną zorganizowane cztery dyskusje w grupach fokusowych (FGD), dwie z opiekunami (jedna z kobietami i jedna z mężczyznami), jedna z CHCP i jedna z członkami komitetu zarządzającego CC i liderami społeczności, aby podzielić się swoimi opiniami na temat Smartscope. Każdy FGD będzie się składał z 8-12 uczestników. Przeszkolony moderator poprowadzi dyskusję na temat postrzegania Smartscope i akceptowalności Smartscope jako narzędzia diagnostycznego zapalenia płuc.