Usando aprendizado de máquina para modelar o risco de sepse neonatal precoce em Uganda e no Zimbábue (NeoRisk)

Haverá três fases principais neste estudo, que é um estudo de coorte observacional.

A Fase 1 acontecerá no Hospital Kawempe em Kampala, Uganda. Os participantes serão recrutados em enfermarias de trabalho pela equipe do estudo, e a análise provisória será concluída após o recrutamento de 10% da amostra total. Consulte a seção 7.3 para obter mais detalhes.

Os dados serão coletados por meio de um CRF on-line, incluindo os fatores listados na tabela da Seção 3.

Adicionalmente:

• Todos os neonatos do estudo terão uma amostra de sangue venoso neonatal coletada para cultura pela equipe designada do estudo

  o Isto deve ser tomado antes da administração de antibióticos ou dentro de 48 horas após o nascimento, o que ocorrer primeiro, e independentemente de o neonato estar sendo investigado e tratado para sepse.

• As informações pós-natais serão coletadas por telefone em 1 mês, incluindo resultados maternos e infantis, readmissão hospitalar ou doença clínica e vacinas administradas. Todos os dados serão verificados para controle de qualidade por um membro da equipe do estudo. Uma hemocultura será coletada de todos os participantes neonatais no nascimento, antes de iniciar o tratamento com antibióticos, sempre que for seguro fazê-lo. O volume de sangue colhido para cultura deve ser de 1-2ml e será verificado pela pesagem dos frascos de hemocultura. Será fornecido treinamento às equipes pediátricas e de estudo sobre métodos de amostragem de hemoculturas, incluindo limpeza adequada da pele antes da amostragem. O feedback sobre os volumes de amostras e as taxas de contaminação (ver definição na secção 7.3) será transmitido aos consultores pediátricos e será oferecida formação adicional ao pessoal. Quando a amostra permanecer após a adição de 3 ml ao frasco de cultura, o excesso será retido como amostra de sangue para uso em futuras pesquisas eticamente aprovadas, onde o participante consentiu com isso.

Os resultados dos testes microbiológicos serão comunicados à equipa clínica do participante em tempo real - ver secção 7.3.4 para mais detalhes. O diagnóstico clínico de sepse será registrado quando um médico de nível registrador ou superior tiver registrado um diagnóstico de sepse dentro de 48 horas após o nascimento. Para reduzir a subjetividade desta medida, o nível de certeza do GAIA para um diagnóstico de sepse também será avaliado (35) e o nível de certeza do diagnóstico registrado (1-5, de acordo com os critérios do GAIA). Os registros médicos são registrados em papel no Hospital Kawempe, antes de serem codificados em um prontuário eletrônico pelos funcionários de dados. Digitalizações em PDF de registros médicos estarão disponíveis onde uma revisão detalhada for necessária.

Todos os dados dos participantes serão coletados por uma equipe de estudo treinada e registrados em um CRF online hospedado no REDCap, um aplicativo da web seguro. Nenhum dado identificável do paciente será armazenado no banco de dados principal do REDCap. Consulte a seção 8.6 para obter mais detalhes sobre planos de gerenciamento de dados.

As informações pós-natais serão preenchidas por meio de ligação telefônica 28 dias após o parto, feita pela equipe do estudo. O número de contato dos participantes, um número de contato de seu parceiro e um número de contato de um segundo amigo ou membro da família serão anotados no recrutamento para minimizar a perda de acompanhamento devido a alterações no número do telefone celular. A identidade do participante será confirmada através de três fatores (data de nascimento, nome completo, endereço/vila). Serão coletadas as seguintes informações:

• Estado de saúde da mãe e do bebê

• Quaisquer visitas a cuidados médicos para o neonato

  • Se atendidos ou internados em hospitais de Kawempe, esses registros médicos eletrônicos serão revisados ​​pela equipe do estudo
  • Se atendida em outro local, será questionado à mãe o motivo da apresentação, se o neonato foi internado no hospital, o diagnóstico principal e os tratamentos realizados.

O recrutamento dos primeiros 160 participantes da ala do trabalho (10% da amostra global) será tratado como um projecto-piloto, e tanto o recrutamento como os dados serão revistos neste momento, com especial atenção aos seguintes aspectos:

• Comparação demográfica entre as mulheres recrutadas e a população que frequenta Kawempe
• Conclusão de dados
• Volume de amostras de hemocultura colhidas
• Taxas de perda de acompanhamento
• Associação entre potenciais fatores de risco e sepse clínica ou sepse com cultura positiva Após esta análise piloto, o instrumento de coleta de dados poderá ser ajustado para ser mais conciso se alguns fatores de risco parecerem não ter relação com os resultados neonatais. Além disso, a estratégia de recrutamento pode ser ajustada para incluir mulheres que frequentam clínicas pré-natais para melhorar a representatividade da amostra se a amostra piloto for significativamente diferente demograficamente da população geral de mulheres grávidas que frequentam o mesmo local de estudo durante o pré-natal. Finalmente, o feedback e o treinamento da equipe serão fornecidos conforme necessário para garantir volumes ideais de amostras e integridade dos dados.

Durante a Fase 1, duas discussões de grupos focais separadas com 10 participantes cada serão realizadas com a equipe do Hospital Kawempe. Uma discussão será com médicos seniores e outra com médicos juniores e parteiras. Os grupos focais serão realizados no local em Kawempe em inglês. Estão a ser realizados grupos focais para complementar os resultados quantitativos deste projecto, destacando os factores de risco actualmente considerados significativos (que deverão então ser uma parte fundamental da análise e divulgação dos resultados para confirmar a sua utilidade), informar sobre as actuais dificuldades de diagnóstico para orientar futuras trabalhar com o modelo de estratificação de risco e fornecer contexto para o desenvolvimento e comunicação do modelo para maximizar sua utilidade. Os grupos focais abordarão as seguintes questões:

• Verificar o conhecimento e a conscientização sobre a sepse neonatal
• Manejo da sepse neonatal
• em relação aos riscos e consequências da sepse neonatal, e
• Estratégias diagnósticas atuais e seus pontos fortes e dificuldades percebidos
• Percepções sobre sepse neonatal e como isso pode afetar o diagnóstico e o tratamento
• Recomendações para melhorar o diagnóstico e tratamento da sepse neonatal Os grupos focais serão conduzidos por membros da equipe de ciências sociais do MUJHU e pela Dra. Sarah Sturrock. Uma ferramenta foi desenvolvida pela equipe de ciências sociais e pelo Dr. Sturrock para essas discussões (ver anexo). As discussões serão gravadas e as gravações destruídas após a transcrição das discussões. A equipe de ciências sociais concluirá então a análise temática das discussões.

Os investigadores prevêem que a Fase 1 ocorrerá entre janeiro e julho de 2024.

A Fase 2 utilizará os dados recolhidos na fase 1 para construir um modelo de estratificação de risco, em colaboração com o Advanced Research Computing Centre da University College London.

Os investigadores prevêem que a Fase 2 ocorrerá entre março e setembro de 2024.

A Fase 3 envolverá a validação externa da ferramenta de estratificação de risco. Esta fase terá lugar no Hospital Central Sally Mugabe em Harare, Zimbabué. Os participantes serão recrutados em clínicas pré-natais e enfermarias de parto pela equipe do estudo.

Dados semelhantes serão coletados dos participantes na Fase 3 e na Fase 1; após a Fase 2, os campos de dados necessários para o modelo serão determinados e esses campos serão coletados para os participantes da Fase 3.

A recolha de dados será realizada através da plataforma Neotree, utilizada em Sally Mugabe(41). A Fase 1 irá recolher dados sobre itens que não fazem parte de um historial médico padrão (tais como disponibilidade de saneamento e segurança alimentar). Caso algum desses itens seja parte fundamental do modelo estatístico, a possibilidade de adicionar esses itens à plataforma Neotree será discutida com a equipe da Neotree. Apenas os dados pseudonimizados serão extraídos do conjunto de dados Neotree e o modelo da Fase 2 será aplicado para determinar o risco de sepse neonatal.

O resultado primário para a Fase 3 será o diagnóstico de sepse por um médico sênior registrado dentro de 48 horas após o parto, e hemoculturas (quando disponíveis) serão coletadas apenas em neonatos considerados em risco ou com sinais clínicos de sepse, de acordo com o padrão clínico. diretrizes. Usar o diagnóstico de sepse por um clínico sênior como resultado ocorre porque o fornecimento de frascos de hemocultura e a análise laboratorial de culturas não são confiáveis ​​e é improvável que estejam disponíveis para todos os participantes do estudo como no cenário da Fase 1.

O desempenho do modelo estatístico será determinado calculando sua sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivos e negativos comparando o risco calculado com o diagnóstico clínico de sepse ocorrendo dentro de 72 horas após o nascimento.

Os investigadores prevêem que a Fase 3 ocorrerá entre o final de 2024 e março de 2025.

A declaração TRIPOD (Relatório transparente de um modelo de previsão multivariável para prognóstico ou diagnóstico individual) foi seguida no desenho deste estudo e será seguida em seu relato(42). Os ajustes serão feitos conforme necessário com o lançamento das próximas diretrizes específicas para inteligência artificial.