Badanie cyfrowego stetoskopu z funkcjami sztucznej inteligencji w celu poprawy racjonalnej antybiotykoterapii (BLAAAST)

Uczestnicy zostaną poddani badaniom przesiewowym w celu określenia kwalifikowalności przez lekarzy prowadzących badanie. Dzieci, u których wynik badania przesiewowego będzie pozytywny, zostaną następnie ocenione pod kątem kwalifikowalności. Zostanie uzyskana pisemna świadoma zgoda. Wszystkim zapisanym dzieciom zostanie wykonane nagranie dźwięków płuc. Lekarze prowadzący badanie będą kolejno nagrywać dźwięki płuc za pomocą cyfrowego stetoskopu z czterech pozycji na klatce piersiowej (dwie przednie i dwie tylne) u uczestników. Nagranie z każdej pozycji na klatce piersiowej trwa 15 sekund, a cała procedura około 2 minuty. Nagrania dźwięków płuc zostaną przeniesione na zaszyfrowany tablet i przeanalizowane przez model sieci neuronowej konwolucyjnej w celu automatycznego wykrycia normalnych i nieprawidłowych dźwięków płuc. Randomizacja blokowa nastąpi po zakończeniu nagrywania. Dzieci, które wyrażą zgodę i spełnią kryteria kwalifikowalności, zostaną losowo przydzielone do jednej z dwóch grup.

Dzieci losowo przydzielone do interwencji otrzymają syrop amoksycyliny (stężenie 250mg/5ml) lub placebo w oparciu o klasyfikację dźwięków płuc dokonaną przez automatyczny algorytm. Dzieci z pozytywnym wynikiem cyfrowego stetoskopu otrzymają amoksycylinę, podczas gdy dzieci z negatywnym wynikiem cyfrowego stetoskopu otrzymają placebo. Wszystkie dzieci w grupie kontrolnej (standardowa opieka) otrzymają amoksycylinę. Czas trwania leczenia wyniesie pięć dni zgodnie z wytyczami Zintegrowanego Postępowania w Chorobach Dziecięcych (IMCI), podając produkt badany dwa razy dziennie. Dzieci losowo przydzielone do grupy kontrolnej otrzymają syrop amoksycyliny (stężenie 250mg/5ml) przez pięć dni, ponieważ wszystkie dzieci w grupie kontrolnej spełnią kryteria IMCI dotyczące zapalenia płuc. Lekarze prowadzący badanie oraz opiekunowie w klinice IMCI nie będą wiedzieć, do której grupy randomizacji przydzielono dziecko. Zaślepienie zostanie osiągnięte poprzez zastosowanie cyfrowego stetoskopu u wszystkich zapisanych dzieci i ukrycie wyniku automatycznego algorytmu na urządzeniu.

Wyszkoleni ratownicy medyczni pracujący w społecznościach lokalnych, wyposażeni w pulsoksymetr i paracetamol, przeprowadzą wizyty domowe u wszystkich uczestników w 2., 3., 5. i 14. dniu badania po rejestracji (zdefiniowanej jako dzień 1). Lekarz prowadzący badanie przeprowadzi wizytę w 7. dniu badania i oceni wynik pierwszorzędowy. Dla każdej wizyty domowej dopuszczalny będzie 24-godzinny okres okienkowy na wypadek, gdyby uczestnik nie był dostępny w zaplanowanym dniu wizyty.

Każde dziecko spełniające kryteria niepowodzenia leczenia zostanie natychmiast przewiezione do placówki badawczej (Kompleks Zdrowotny Upazila) w celu potwierdzenia przez lekarza prowadzącego badanie i dalszego planowania leczenia. Podobnie, nasycenie tlenem zmierzone na poziomie 90-94% spowoduje skierowanie do lekarza prowadzącego badanie w celu oceny niepowodzenia leczenia. Potwierdzenie przez lekarza prowadzącego badanie jest wymagane dla wyniku niepowodzenia leczenia. Opiekunom zostanie udostępniona telefoniczna linia wsparcia badania do komunikacji między zaplanowanymi wizytami (poprzez wiadomość tekstową lub rozmowę telefoniczną), na wypadek pojawienia się obaw rodzicielskich między wizytami domowymi. Jeśli opiekunowie wolą, mogą również wrócić do kliniki badawczej na ponowną ocenę przez lekarza prowadzącego badanie między wizytami domowymi pracownika zdrowia społeczności (CHW).

Dla każdego uczestnika otrzymującego amoksycylinę lub placebo, u którego potwierdzono występowanie objawu alarmowego według definicji Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), klinicznego objawu niebezpiecznego według definicji WHO lub hipoksemii według definicji WHO, dziecko zostanie hospitalizowane i otrzyma antybiotyki parenteralne zgodnie z wytycznymi WHO i zgodnie z krajowymi wytycznymi Bangladeszu. Dalsze leczenie i postępowanie kliniczne pozostaną w gestii lekarza prowadzącego. Dla każdego uczestnika przyjmującego amoksycylinę lub placebo, u którego potwierdzono zapadanie się dolnej części klatki piersiowej i/lub bardzo szybki oddech dla wieku w 7. dniu, oraz u którego potwierdzono brak jakichkolwiek objawów alarmowych według definicji WHO, brak jakichkolwiek klinicznych objawów niebezpiecznych według definicji WHO oraz brak hipoksemii według definicji WHO, dziecko rozpocznie przyjmowanie doustnej amoksycyliny z kwasem klawulanowym przez co najmniej 5 dni. Dalsze leczenie i postępowanie kliniczne pozostaną w gestii lekarza prowadzącego. Odślepienie nastąpi tylko wtedy, gdy znajomość przydziału leczenia jest niezbędna do postępowania klinicznego z uczestnikiem lub gdy jest wymagana do rozwiązania poważnego zdarzenia niepożądanego lub nieoczekiwanego problemu stwarzającego ryzyko dla bezpieczeństwa uczestnika.

Uczestnicy będą zapisywani do badania na okres 2 tygodni każdy. Przeprowadzanych jest co najmniej 6 wizyt badawczych. Zastosowanie placebo w tym badaniu jest uzasadnione, aby utrzymać przestrzeganie zaleceń leczenia przez uczestników i zapewnić porównywalność między grupą interwencyjną i kontrolną. Bez placebo uczestnicy, którzy nie otrzymają antybiotyków, prawdopodobnie będą niezadowoleni i będą szukać leczenia u innego dostawcy, wprowadzając tym samym naruszenie protokołu, błąd obserwatora i kompromitując ważność badania, prowadząc do przeszacowania lub niedoszacowania prawdziwego efektu leczenia. Zapewniając zaślepienie, placebo jest również kluczowe dla zmniejszenia błędu w ocenie wyników przez badaczy. Podsumowując, stosując placebo, badanie może dokładnie rozróżnić między efektami odpowiedniego wstrzymania antybiotyków a jakimikolwiek potencjalnymi efektami leczenia, dostarczając tym samym solidnych i wiarygodnych wyników, które najprawdopodobniej wpłyną na politykę zdrowotną.

Przy wielkości próby 2500 i wskaźniku niepowodzenia leczenia w tygodniowym (7-dniowym) okresie w grupie placebo w badaniu wynoszącym około 4% na podstawie wcześniejszych danych, oraz marginesie nierównorówności wybranym na 2% w oparciu o największą klinicznie akceptowalną różnicę między niepowodzeniem leczenia interwencji w porównaniu ze standardową opieką. Biorąc pod uwagę te parametry, badacze będą mieli co najmniej 80% mocy, aby odrzucić hipotezę zerową o gorszości, zakładając, że wskaźnik niepowodzenia leczenia w grupie interwencyjnej jest równy grupie placebo, wynoszący 4%, przy jednostronnym błędzie pierwszego rodzaju 0,05.

Konieczność opieki medycznej, konieczność hospitalizacji oraz śmiertelność wśród uczestników badania będą rejestrowane przez badanie jako 3 główne wskaźniki bezpieczeństwa. Oprócz tych 3 parametrów badacze będą zbierać dane dotyczące wszystkich nieoczekiwanych zdarzeń niepożądanych (AE), które wystąpią w okresie badania. Zdarzenia niepożądane będą aktywnie zbierane od rejestracji do 14. dnia po rejestracji lub do zakończenia wszystkich procedur obserwacji, w zależności od tego, co nastąpi później.

Zostaną wdrożone rygorystyczne środki bezpieczeństwa, w tym ograniczenia kwalifikowalności do dzieci „niskiego ryzyka” z nieciężkim klinicznym zapaleniem płuc, linia wsparcia dostępna 24/7, ścisła obserwacja domowa (co najmniej 5 wizyt domowych, w tym codziennie przez pierwsze 3 dni choroby) oraz ułatwianie transportu uczestników do kliniki w razie potrzeby. Badanie będzie miało Radę ds. Bezpieczeństwa Danych i Monitorowania (DSMB) oraz Grupę Doradczą Techniczną. Jeśli nieplanowane wizyty w placówkach opieki zdrowotnej będą konieczne, uczestnicy otrzymają zwrot kosztów podróży. Uczestnicy nie otrzymają bezpośredniego wynagrodzenia za wizyty badawcze przeprowadzane w domu oraz za wizyty badawcze skoordynowane z rutynowymi wizytami opieki zdrowotnej w szpitalach.