AI-Wspomagana Stratyfikacja EKG i Optymalizacja Czasu Wdrożenia Terapii Obniżającej Stężenie Potasu u Pacjentów z Hiperkaliemią: Badanie Emulacji Badania Celowego (AIDE-K)

Hiperkaliemia jest częstym i istotnym klinicznie zaburzeniem elektrolitowym związanym ze zwiększonym ryzykiem arytmii i śmiertelności. Obecne wytyczne kliniczne zalecają rozważenie nieprawidłowości elektrokardiograficznych (EKG) przy określaniu pilności leczenia obniżającego potas; jednak konkretne kryteria EKG wskazujące na konieczność leczenia nie są jednolicie zdefiniowane, a subtelne zmiany w EKG są często trudne do konsekwentnego rozpoznania przez klinicystów w praktyce klinicznej. W rezultacie istnieje znaczna zmienność w czasie rozpoczęcia leczenia hiperkaliemii, a randomizowane badania bezpośrednio porównujące terapię w odpowiednim czasie z opóźnioną są trudne do przeprowadzenia zarówno etycznie, jak i praktycznie. Niniejsze badanie zostało zaprojektowane jako badanie obserwacyjne naśladujące badanie docelowe, mające na celu ocenę związku między czasem leczenia a krótkoterminową śmiertelnością wśród pacjentów z potwierdzoną laboratoryjnie hiperkaliemią.

Protokół badania docelowego został określony a priori i przesłany do Komisji Bioetycznej Szpitala Generalnego Trzech Służb, wyraźnie definiując wszystkie główne elementy projektu wymagane do odpowiedzi na interesujące pytanie przyczynowe. Protokół wyraźnie zdefiniował wszystkie główne elementy projektu przed analizą, w tym źródła danych, kryteria kwalifikowalności, strategie leczenia, procedury przydziału, czas zero, obserwację, wyniki, kontrasty przyczynowe i metody analityczne.

Naśladowanie przeprowadzono przy użyciu rutynowo gromadzonych danych z elektronicznej dokumentacji medycznej z trzech źródeł: Szpitala Generalnego Trzech Służb (TSGH), trzeciorzędowego akademickiego ośrodka medycznego na Tajwanie z długoterminowymi zapisami z oddziału ratunkowego i szpitalnymi od stycznia 2011 do grudnia 2024; Bazy Danych Badawczych Szpitali Wojskowych (MHRD), która agreguje dane na poziomie pacjenta z wielu regionalnych szpitali wojskowych na Tajwanie w roku kalendarzowym 2023; oraz publicznie dostępnej bazy danych MIMIC-IV, obejmującej powiązane zbiory danych z oddziału ratunkowego, intensywnej terapii i elektrokardiogramów. Dane z tych źródeł zostały wyodrębnione, ujednolicone i przeanalizowane przy użyciu wspólnego protokołu.

Kwalifikujący się uczestnicy to dorośli w wieku 18 lat lub starsi, którzy zgłosili się na oddział ratunkowy z potwierdzoną laboratoryjnie hiperkaliemią, zdefiniowaną jako stężenie potasu w surowicy na lub powyżej ustalonego progu, oraz którzy przeszli standardowe 12-odprowadzeniowe badanie elektrokardiograficzne w określonym przedziale czasowym wokół pomiaru wskaźnikowego potasu. Wykluczono przypadki, w których leczenie obniżające potas rozpoczęto przed pomiarem wskaźnikowym, w których nie podano terapii w dopuszczalnym oknie ekspozycji lub w których brakowało kluczowych zmiennych bazowych wymaganych do naśladowania przydziału leczenia.

Protokół określił dwie strategie leczenia: rozpoczęcie leczenia obniżającego potas w odpowiednim czasie w ustalonym wczesnym oknie czasowym po pomiarze wskaźnikowym potasu oraz opóźnione rozpoczęcie leczenia po tym wczesnym oknie, ale w maksymalnym dopuszczalnym okresie opóźnienia. W hipotetycznym badaniu docelowym kwalifikujący się pacjenci zostaliby losowo przydzieleni do jednej z tych strategii leczenia na początku badania. W badaniu naśladowczym przydział leczenia odbywał się zgodnie z rutynową praktyką kliniczną i został przybliżony przy użyciu metod opartych na skłonności do leczenia w celu zrównoważenia zmierzonych cech wyjściowych między grupami i naśladowania randomizacji. Wstępnie określone zmienne w skłonności do leczenia obejmowały potas w surowicy (ciągły), predykcję AI-EKG (dodatnia vs. ujemna), wiek (lata), płeć oraz wskaźnik współchorobowości Charlsona (CCI).

Wspólny czas zero zdefiniowano jako czas pomiaru wskaźnikowego potasu. Obserwację rozpoczęto w czasie zero i kontynuowano przez stały okres 90 dni lub do śmierci, w zależności od tego, co nastąpiło wcześniej. Pierwszorzędowym wynikiem była śmiertelność z wszystkich przyczyn w ciągu 90 dni od zdarzenia wskaźnikowego, ustalona poprzez powiązanie z krajowymi rejestrami zgonów lub zapisami śmiertelności w bazie danych, w zależności od źródła danych.

Główny kontrast przyczynowy zainteresowania zdefiniowano na zasadzie zamiaru leczenia, porównując kontrfaktyczne wyniki, które zaobserwowano by, gdyby wszyscy kwalifikujący się pacjenci rozpoczęli leczenie obniżające potas w sposób opóźniony, z wynikami, które zaobserwowano by, gdyby wszyscy kwalifikujący się pacjenci rozpoczęli terapię w odpowiednim czasie. Protokół dodatkowo wstępnie określił ocenę modyfikacji efektu przez stratyfikację ryzyka opartą na elektrokardiogramie wspomaganym sztuczną inteligencją (AI-EKG), z kontrastami podgrup zdefiniowanymi zgodnie ze statusem predykcji AI-EKG.

Metody analityczne zostały wstępnie określone w celu oszacowania tych kontrastów przyczynowych przy użyciu analiz czasu do zdarzenia odpowiednich dla danych obserwacyjnych, po naśladowaniu losowego przydziału. Zdefiniowano dodatkowe analizy wrażliwości w celu oceny odporności wyników na kluczowe założenia i potencjalne źródła błędu, w tym analizy zaprojektowane w celu złagodzenia błędu czasu nieśmiertelności wynikającego z ograniczeń w rozdzielczości czasowej danych o śmiertelności.