Przedoperacyjne testy wysiłkowe i wyniki okołooperacyjne (SAMPO)

Testy submaksymalne wydolności krążeniowo-oddechowej u dorosłych kwalifikujących się do operacji o umiarkowanym i wysokim ryzyku oraz wyniki okołooperacyjne (SAMPO) to jednoośrodkowe, prospektywne, obserwacyjne repozytorium kohortowe z retrospektywnym komponentem walidacyjnym, zaprojektowane w celu oceny, czy wskaźniki pochodzące z krótkich, zintegrowanych klinicznie submaksymalnych testów wydolności krążeniowo-oddechowej (smCPET) są związane z wynikami okołooperacyjnymi u dorosłych poddawanych operacjom niekardiochirurgicznym o umiarkowanym i wysokim ryzyku. Repozytorium jest rozwijane w Klinice Oceny Przedoperacyjnej Yale New Haven Hospital w celu wsparcia systematycznego gromadzenia, opracowywania i analizy fizjologicznych danych pochodzących z ćwiczeń, uzyskanych podczas rutynowej opieki przedoperacyjnej, wraz z danymi klinicznymi, okołooperacyjnymi i wynikowymi pooperacyjnymi. Ogólnym celem jest określenie, czy zmienne smCPET mogą poprawić stratyfikację ryzyka okołooperacyjnego, zidentyfikować pacjentów o podwyższonym ryzyku powikłań pooperacyjnych oraz stworzyć skalowalną strukturę dla przyszłych badań modelowania ryzyka okołooperacyjnego i implementacji.

Powikłania okołooperacyjne nadal są częste po poważnych operacjach niekardiochirurgicznych i wiążą się ze zwiększoną zachorowalnością, przedłużonym powrotem do zdrowia, wyższymi wskaźnikami ponownych przyjęć, większym wykorzystaniem zasobów i wyższymi kosztami opieki zdrowotnej. Obecna ocena ryzyka przedoperacyjnego często opiera się na wywiadzie, obciążeniu chorobami współistniejącymi, klasyfikacji ryzyka zabiegu i subiektywnych szacunkach zdolności funkcjonalnej. Chociaż formalne testy wydolności krążeniowo-oddechowej wykazały wartość w prognozowaniu okołooperacyjnym, ich szerokie przyjęcie było ograniczone czasem, personelem, wymaganiami technicznymi i infrastrukturalnymi konwencjonalnych testów maksymalnych. Krótkie podejście submaksymalne może oferować bardziej pragmatyczną alternatywę w warunkach kliniki przedoperacyjnej. Wczesne prace implementacyjne badaczy sugerują, że szybki smCPET można zintegrować z rutynowym przepływem pracy, daje on technicznie użyteczne dane u wysokiego odsetka pacjentów i może dostarczać miar fizjologicznych związanych z wczesną zachorowalnością pooperacyjną. To repozytorium ma na celu rozszerzenie tej pracy poprzez stworzenie ustrukturyzowanego zbioru danych, który umożliwia bardziej rygorystyczną ocenę związku między wynikami przedoperacyjnymi smCPET a klinicznie znaczącymi wynikami pooperacyjnymi.

Centralnym założeniem naukowym repozytorium jest to, że przedoperacyjna odpowiedź fizjologiczna na wysiłek submaksymalny odzwierciedla rezerwę krążeniowo-oddechową i zintegrowaną zdolność funkcjonalną w sposób nie w pełni uchwycony przez rutynowy wywiad kliniczny lub konwencjonalne narzędzia przesiewowe. Zmienne takie jak szczytowy pobór tlenu osiągnięty podczas wysiłku submaksymalnego, próg beztlenowy, wydajność wentylacyjna, odpowiedź tętna i miary ćwiczeń oparte na nachyleniu mogą identyfikować ukrytą podatność przed operacją. Jeśli te miary wykażą znaczące związki z wczesnymi i późniejszymi powikłaniami pooperacyjnymi, mogą wspierać bardziej obiektywną ocenę ryzyka, triaż okołooperacyjny, alokację zasobów optymalizacyjnych i selekcję pacjentów do wzmocnionego monitorowania lub przyszłych badań interwencyjnych. Repozytorium jest zatem zaprojektowane nie tylko jako bierny wysiłek przechowywania danych, ale jako infrastruktura analityczna do walidacji klinicznie wykonalnych markerów fizjologicznych w warunkach okołooperacyjnych.

Badanie obejmuje komponent prospektywny i retrospektywny. W komponencie prospektywnym, dorosłym uczestnikom poddawanym rutynowej ocenie przedoperacyjnej w Klinice Oceny Przedoperacyjnej Yale, którzy są skierowani na smCPET lub go wykonują jako część opieki klinicznej, proponuje się zgodę na włączenie do repozytorium. smCPET nie jest wykonywany w celach badawczych; raczej badanie przechwytuje dane już wygenerowane podczas standardowej oceny klinicznej i łączy te dane z wynikami okołooperacyjnymi i pooperacyjnymi. Planowany początkowy okres rekrutacji wynosi 36 miesięcy z obserwacją obejmującą okres okołooperacyjny i późniejsze ustalenie wyników. Protokół opisuje również całkowity czas trwania badania wynoszący 48 miesięcy i jedno miejsce badania.

Komponent retrospektywny składa się z danych historycznych z okresu przed kliniczną implementacją smCPET, obejmując około 24 miesięcy danych kontrolnych historycznych w celu wsparcia walidacji, porównania, analiz dopasowanych kohort oraz oceny wyników, kosztów i wzorców wykorzystania zasobów. Ten aspekt badania ma na celu skontekstualizowanie wyników prospektywnych i umożliwienie porównania między pacjentami ocenianymi w erze oceny przedoperacyjnej z włączonym smCPET a wcześniejszym okresem bez rutynowej integracji smCPET. Razem dwa komponenty tworzą hybrydową strukturę repozytorium: prospektywną kohortę obserwacyjną klinicznie ocenianych pacjentów uzupełnioną retrospektywnymi danymi klinicznymi do walidacji i porównania.

To jest badanie obserwacyjne. Żadna eksperymentalna interwencja nie jest przypisywana przez badaczy, żadne leczenie nie jest randomizowane i żadne dodatkowe procedury kliniczne nie są nakazane wyłącznie dla udziału w badaniu. Wszystkie procedury smCPET włączone do repozytorium są wykonywane jako część standardowej klinicznej opieki przedoperacyjnej i planowania chirurgicznego. Udział w badaniu dotyczy gromadzenia, przechowywania, łączenia, deidentyfikacji i analizy danych klinicznych i wynikowych. W związku z tym badanie ma na celu scharakteryzowanie związków i relacji predykcyjnych, a nie testowanie skuteczności interwencji.

Populacja docelowa składa się z dorosłych powyżej 45. roku życia, którzy kwalifikują się do operacji niekardiochirurgicznej o umiarkowanym i wysokim ryzyku i przechodzą ocenę w Klinice Oceny Przedoperacyjnej Yale. Pacjenci są identyfikowani poprzez rutynowe przepływy pracy przesiewowe kliniki, w tym procesy triażu, narzędzia przesiewowe kliniki i ścieżki skierowań klinicystów oparte na obawach klinicznych dotyczących podwyższonego ryzyka okołooperacyjnego lub upośledzonej zdolności funkcjonalnej. Protokół opisuje kryteria skierowania i przesiewu, które obejmują niską szacowaną zdolność aktywności i wybrane cechy wysokiego ryzyka sercowo-naczyniowego w szerszym kontekście operacji o umiarkowanym i wysokim ryzyku. Uczestnicy są rekrutowani z przyszłej puli pacjentów przedoperacyjnych smCPET w Klinice Oceny Przedoperacyjnej Yale. Ponieważ badanie czerpie z realnej populacji klinicznej ocenianej w rutynowej opiece, repozytorium ma odzwierciedlać pragmatyczną praktykę okołooperacyjną, a nie sztucznie wyselekcjonowaną kohortę eksperymentalną.

Przesiew pod kątem klinicznego smCPET odbywa się poprzez standardowy proces Kliniki Oceny Przedoperacyjnej Yale. Pierwotny przesiew może być przeprowadzony przez pielęgniarki triażowe przy użyciu narzędzia przesiewowego kliniki lub przez skierowanie przy użyciu predefiniowanych kryteriów związanych z ryzykiem chirurgicznym, oceną zdolności funkcjonalnej lub cechami klinicznymi wysokiego ryzyka. Rekrutacja do repozytorium następuje po smCPET i wizycie oceny przedoperacyjnej. Potencjalni uczestnicy są najpierw wprowadzani do badania przez zespół opieki klinicznej podczas rutynowej wizyty w klinice, po czym członek zespołu badawczego przedstawia krótkie wyjaśnienie repozytorium i procesu zgody. To podejście ma na celu zachowanie separacji między decyzjami opieki klinicznej a udziałem w badaniu. Dyskusje rekrutacyjne są prowadzone prywatnie, dostępna jest dwujęzyczna interpretacja w razie potrzeby, a personel badawczy używa ustrukturyzowanego procesu zgody obejmującego weryfikację zrozumienia. Uczestnicy są informowani, że udział jest dobrowolny i że decyzja o rekrutacji do repozytorium nie wpłynie na opiekę kliniczną.

Repozytorium używa podejścia zgody dwutorowej. Potencjalni uczestnicy przechodzący kliniczny smCPET są proszeni o wyrażenie pisemnej świadomej zgody na włączenie do repozytorium i związane z tym gromadzenie danych obserwacyjnych. Proces zgody obejmuje przechowywanie danych klinicznych i wynikowych, przyszłą analizę w ramach struktury repozytorium oraz zabezpieczenia stosowane dla poufności i bezpiecznego obchodzenia się z danymi identyfikującymi. Dla elementów danych wymagających dostępu do dokumentacji medycznej w celu ustalenia wyników, identyfikatory mogą być tymczasowo przechowywane pod nadzorem głównego badacza do czasu zakończenia łączenia wyników. Po zakończeniu wymaganych kroków łączenia i walidacji, identyfikatory są usuwane i zastępowane unikalnym kodem badania. Zdeidentyfikowane dane są przechowywane w bezpiecznej, zaszyfrowanej bazie danych REDCap lub innym zatwierdzonym przez instytucję systemie. Dostęp do zidentyfikowanych informacji jest ograniczony do autoryzowanego personelu badawczego, a jakiekolwiek zewnętrzne udostępnianie zdeidentyfikowanych danych wymaga nadzoru głównego badacza i instytucji, jeśli ma to zastosowanie.

Dane gromadzone w repozytorium są szerokie i zaprojektowane, aby wspierać zarówno analizy pierwotne, jak i wtórne. Podstawowa domena ekspozycji obejmuje zmienne fizjologiczne pochodzące z submaksymalnych testów wydolności krążeniowo-oddechowej wykonanych w rutynowej opiece klinicznej. Mogą one obejmować szczytowy pobór tlenu osiągnięty podczas testu submaksymalnego, próg beztlenowy, wskaźniki wydajności wentylacyjnej, wydajność poboru tlenu i miary ćwiczeń oparte na nachyleniu, odpowiedź tętna i ciśnienia krwi, trendy saturacji tlenem oraz powiązane parametry oddechowe lub metaboliczne dostępne z platformy testowej klinicznej. Konkretne zmienne smCPET dostępne do analizy mogą ewoluować w miarę dojrzewania programu klinicznego, ale repozytorium jest zaprojektowane, aby zachować standaryzowane przechwytywanie zmiennych uznanych za klinicznie i naukowo istotne dla stratyfikacji ryzyka okołooperacyjnego.

Oprócz zmiennych smCPET, repozytorium przechwytuje dane demograficzne i podstawowe cechy kliniczne istotne dla ryzyka okołooperacyjnego. Obejmują one wiek, płeć, wskaźnik masy ciała, obciążenie chorobami współistniejącymi oraz wybrane informacje z oceny przedoperacyjnej, takie jak wyniki badań chemicznych surowicy, dane hematologiczne, wyniki echokardiografii, dane radiograficzne i inne badania uzyskane klinicznie. Struktura danych okołooperacyjnych obejmuje również zmienne fizjologiczne, takie jak tętno, ciśnienie krwi, saturacja tlenem i miary związane z pulsem, wraz z deskryptorami związanymi z procedurą i innymi cechami okołooperacyjnymi dostępnymi w dokumentacji medycznej. Ponieważ repozytorium jest zbudowane wokół rutynowej opieki klinicznej, dokładny rozkład kowariantów będzie odzwierciedlał realne wzorce praktyki i dokumentację kliniczną.

Ustalenie wyników jest głównym celem repozytorium. Badanie jest zaprojektowane, aby badać zarówno wczesną zachorowalność pooperacyjną, jak i późniejsze powikłania po operacji. Wczesne powikłania pooperacyjne obejmują zdarzenia rejestrowane przy użyciu struktury Postoperative Morbidity Survey i powiązanych domen powikłań w okresie bezpośrednio pooperacyjnym. Te domeny obejmują powikłania płucne, infekcyjne, nerkowe, żołądkowo-jelitowe, sercowo-naczyniowe, neurologiczne, hematologiczne, związane z raną i bólem, oceniane w wyznaczonych punktach czasowych pooperacyjnych, takich jak dzień 1, 3 i 5, gdy są dostępne. Repozytorium przechwytuje również późniejsze zdarzenia pooperacyjne, w tym powikłania 30-dniowe i 60-dniowe oraz wyniki śmiertelności. Przykłady późniejszych powikłań wymienionych w protokole obejmują zawał mięśnia sercowego, dusznicę bolesną, udar, migotanie przedsionków, zakażenie miejsca operacyjnego, zapalenie płuc pooperacyjne i inne powikłania specyficzne dla narządów zidentyfikowane poprzez zapisy ponownych przyjęć, obserwację pooperacyjną lub dokumentację kliniczną. Długość pobytu i miary wykorzystania zasobów są również włączone, aby wspierać szersze analizy usług zdrowotnych.

Głównym celem repozytorium jest ocena związku między ustalonymi klinicznymi miarami smCPET a wynikami pooperacyjnymi u pacjentów, którzy przechodzą przedoperacyjny smCPET jako część standardowej opieki. Kluczowym celem jest określenie, czy zmienne pochodzące z smCPET mogą identyfikować progi lub wzorce związane ze zwiększonym ryzykiem wczesnych powikłań pooperacyjnych i klinicznie istotnych późniejszych zdarzeń niepożądanych. Repozytorium ma również wspierać rozwój i udoskonalanie modeli predykcyjnych przy użyciu klinicznie dostępnych danych fizjologicznych pochodzących z ćwiczeń. Identyfikując progi lub wzorce wielozmienne związane ze zwiększonym ryzykiem, badanie ma na celu dostarczenie dowodów wspierających użycie smCPET jako obiektywnego uzupełnienia istniejących strategii oceny okołooperacyjnej.

Cele wtórne obejmują walidację wstępnych obserwacji z wcześniejszych prac implementacyjnych, analizy podgrup w klinicznie istotnych podzbiorach pacjentów, porównanie pacjentów z ery smCPET z kontrolami historycznymi oraz eksploracyjną ocenę efektywności kosztowej, wskaźników jakości i wykorzystania zasobów. Retrospektywny komponent walidacyjny umożliwia porównanie współczesnych pacjentów ocenianych z przepływami pracy zintegrowanymi z smCPET z kohortami historycznymi z okresu przed implementacją smCPET. To może pomóc wyjaśnić, czy dodanie ustrukturyzowanej oceny fizjologicznej jest związane z różnicami w triażu, profilach wyników lub wykorzystaniu zasobów, chociaż interpretacja przyczynowa pozostanie ograniczona przez projekt obserwacyjny. Repozytorium może również wspierać przyszłe badania oceniające, czy zmienne smCPET mogą pomóc w identyfikacji kandydatów do optymalizacji okołooperacyjnej, wzmocnionego nadzoru lub ukierunkowanych strategii prehabilitacji.

Planowana struktura analityczna obejmuje określenie progów dla kandydackich miar smCPET, modelowanie predykcyjne dla wyników pooperacyjnych oraz analizy porównawcze z udziałem historycznej kohorty kontrolnej. Prace statystyczne skupią się na sile i spójności związków między zmiennymi smCPET a wynikami po uwzględnieniu odpowiednich kowariantów klinicznych. Oczekuje się, że badanie użyje statystyk opisowych do scharakteryzowania kohorty, metod jedno- i wielozmiennych do oceny związków oraz podejść do wydajności modelu odpowiednich dla analiz predykcji ryzyka. W zależności od dostępnej próbki i częstości zdarzeń, analizy mogą badać dyskryminację, kalibrację i przyrostową wartość prognostyczną poza rutynowo dostępnymi zmiennymi klinicznymi. Analizy podgrup mogą badać heterogeniczność według ryzyka chirurgicznego, obciążenia chorobami współistniejącymi lub innych klinicznie znaczących warstw. Ponieważ badanie jest oparte na repozytorium i obserwacyjne, wszystkie analizy będą interpretowane w świetle potencjalnego zakłócenia, efektów selekcji i brakujących danych.

Oczekuje się, że repozytorium zrekrutuje około 1500 uczestników. Ta wielkość próbki ma na celu wsparcie oceny związków w zakresie różnych mniejszych i większych wyników okołooperacyjnych, chociaż efektywna próbka dla konkretnych analiz będzie zależeć od częstości zdarzeń, kompletności testowania i dostępności obserwacji. Badanie jest prowadzone w jednym ośrodku, co wspiera spójność w przepływie pracy testowej i przechwytywaniu wyników, ale może ograniczać uogólnialność do innych instytucji z różnymi populacjami pacjentów lub praktykami okołooperacyjnymi. Niemniej jednak, pragmatyczne, realne otoczenie jest ważną siłą, ponieważ pozwala na ocenę smCPET w rzeczywistym środowisku, w którym może być ostatecznie używany.

Projekt ma kilka przewidywanych mocnych stron. Po pierwsze, dane smCPET pochodzą z rutynowej opieki klinicznej, a nie ze sztucznego protokołu wyłącznie badawczego, zwiększając praktyczną relewancję. Po drugie, repozytorium łączy testy fizjologiczne ze szczegółowymi wynikami okołooperacyjnymi, pozwalając na ocenę wczesnej zachorowalności, późniejszych powikłań, długości pobytu i śmiertelności. Po trzecie, struktura prospektywnego gromadzenia danych połączona z retrospektywnymi danymi walidacyjnymi zapewnia bogatszą strukturę niż każde z podejść osobno. Po czwarte, jednomiejscowy przepływ pracy może poprawić wewnętrzną spójność w przesiewie, przeprowadzaniu testów, obchodzeniu się z danymi i obserwacji. Wreszcie, repozytorium może generować wielokrotnie użytą infrastrukturę i zdeidentyfikowane zbiory danych, które wspierają przyszłe badania metodologiczne i translacyjne okołooperacyjne.

Badanie ma również oczekiwane ograniczenia. Ponieważ nie ma randomizacji i interwencji przypisanej przez badacza, analizy mogą identyfikować związki, ale same w sobie nie mogą ustalić, że opieka ukierunkowana na smCPET poprawia wyniki. Pacjenci skierowani na kliniczny smCPET są wybraną podgrupą szerszej populacji chirurgicznej i mogą się systematycznie różnić od pacjentów niebadanych. Porównania historyczne mogą być pod wpływem zmian świeckich w praktyce, mieszanki przypadków, zarządzania okołooperacyjnego i jakości dokumentacji. Jak w każdym repozytorium klinicznym, brakujące dane i zmienność w pomiarach rutynowej opieki mogą wpływać na niektóre analizy. Badacze zamierzają zatem traktować to repozytorium jako platformę do starannej oceny prognostycznej i generowania hipotez, a nie jako ostateczny dowód przyczynowej korzyści.

Bezpieczeństwo danych i poufność są centralnymi cechami operacyjnymi repozytorium. Identyfikowalne informacje kliniczne potrzebne do łączenia i obserwacji są obsługiwane pod nadzorem głównego badacza i autoryzowanego personelu badawczego. Dane elektroniczne są utrzymywane w zaszyfrowanym REDCap lub porównywalnych bezpiecznych systemach, a materiały papierowe, jeśli mają zastosowanie, są przechowywane w zamkniętych lokalizacjach z ograniczonym dostępem. Po zakończeniu łączenia, dane są kodowane i deidentyfikowane do długoterminowego przechowywania i analizy. Protokół stwierdza, że cyfrowe przechowywanie może być nieokreślone, podlegając nadzorowi instytucjonalnemu. Zewnętrzne użycie danych repozytorium wymaga odpowiedniego zatwierdzenia, a wszelkie udostępnione dane będą zdeidentyfikowane, ograniczone do minimalnie niezbędnych zmiennych i regulowane oczekiwaniami użycia danych zaprojektowanymi, aby zapobiec nieautoryzowanej redystrybucji lub próbom ponownej identyfikacji.

Procedury monitorowania i jakości danych są włączone, aby wspierać integralność repozytorium. Protokół opisuje systematyczne procesy zapewnienia jakości danych, dokumentację przesiewu i kwalifikowalności, kontrolowany dostęp do zapisów, wewnętrzne monitorowanie przez dyrektora repozytorium lub głównego badacza oraz okresowy nadzór nad żądaniami danych i modyfikacjami protokołu. Procedury te mają na celu dostosowanie do zasad Dobrej Praktyki Klinicznej mających zastosowanie do badania repozytorium, nawet jeśli projekt jest nieinterwencyjny. Struktura repozytorium pozwala również na dokumentowanie wycofań, usunięć administracyjnych, niekompletnych testów i innych okoliczności, które mogą wpływać na kwalifikowalność analityczną.

Uczestnicy mogą być usunięci z repozytorium z powodu dobrowolnego wycofania, przyczyn administracyjnych lub okoliczności klinicznych. Dobrowolne wycofanie może nastąpić w dowolnym momencie bez kary i bez wpływu na opiekę kliniczną. Usunięcie administracyjne może nastąpić, jeśli nie można utrzymać trwałej zgody lub inne warunki repozytorium nie są już spełnione. Usunięcie kliniczne może nastąpić w przypadkach takich jak niemożność ukończenia smCPET, niewystarczająca jakość testu lub zmiana statusu chirurgicznego. Zespół badawczy dokumentuje status usunięcia i określa zakres, w jakim już zebrane dane mogą być zachowane lub wycofane zgodnie z zgodą, polityką instytucji i wymaganiami regulacyjnymi.

Szersze długoterminowe znaczenie SAMPO polega na ustaleniu, czy krótka, skalowalna ocena fizjologiczna przeprowadzona podczas rutynowej opieki przedoperacyjnej może wnieść znaczące informacje prognostyczne dla dorosłych stojących przed operacją niekardiochirurgiczną o umiarkowanym i wysokim ryzyku. Jeśli miary smCPET wykazują powtarzalne związki z wczesną zachorowalnością pooperacyjną, poważnymi powikłaniami i późniejszymi wynikami, odkrycia mogą wspierać szersze okołooperacyjne przyjęcie krótkich obiektywnych testów wysiłkowych, bardziej efektywną identyfikację pacjentów wyższego ryzyka i lepsze ukierunkowanie zasobów okołooperacyjnych. Repozytorium ma również stworzyć podstawę dla przyszłych zewnętrznych badań walidacyjnych, rozwoju narzędzi predykcyjnych klinicznych, ocen implementacji i ewentualnie badań interwencyjnych testujących, czy ścieżki opieki oparte na smCPET mogą poprawić wyniki.

Podsumowując, SAMPO to jednoośrodkowe badanie repozytorium obserwacyjnego, które przechwytuje dane z rutynowej opieki przedoperacyjnej submaksymalnych testów wydolności krążeniowo-oddechowej i łączy te dane ze szczegółowymi wynikami okołooperacyjnymi i pooperacyjnymi u dorosłych poddawanych operacjom niekardiochirurgicznym o umiarkowanym i wysokim ryzyku. Badanie łączy prospektywną rekrutację klinicznie ocenianych pacjentów z retrospektywnymi danymi porównawczymi historycznymi, używa bezpiecznych metod repozytorium do przechowywania i deidentyfikacji danych oraz skupia się na walidacji wykonalnych markerów fizjologicznych ryzyka okołooperacyjnego. Poprzez tę pracę, badacze dążą do poprawy obiektywnej oceny ryzyka przedoperacyjnego i zbudowania praktycznej bazy dowodowej dla integracji krótkich miar wydolności krążeniowo-oddechowej do ścieżek oceny chirurgicznej.