Энтропийный анализ и сложные взаимодействия пациента с аппаратом ИВЛ во время ИВЛ (ENTROPY-ICU)

Методы

1. Определение сложных взаимодействий пациента с аппаратом ИВЛ Исследователи определили «сложное взаимодействие пациента с аппаратом ИВЛ» (CP-VI) как наличие отдельно или в сочетании с изменением частоты дыхания более чем на 50% и/или возникновением любого вида асинхронии.
2. Сбор и анализ данных Сигналы Paw и Flow будут непрерывно записываться на протяжении всего пребывания пациента в отделении интенсивной терапии (UCI) с использованием системы BetterCare® (Better Care®, Барселона, Испания). BetterCare использует драйверы, специально разработанные для взаимодействия с выходным сигналом механических вентиляторов и прикроватных мониторов, а не напрямую с пациентами. Записанные сигналы синхронизируются и сохраняются для дальнейшего анализа. MATLAB (The MathWorks, Inc., vR2018b, Натик, Массачусетс, США) будет использоваться для обработки сигналов, анализа данных и визуальной оценки.
3. Исследуемая популяция Исследователи будут получать данные из предварительно созданной базы данных с платформы подключения (Better Care®) для взаимодействия сигналов от различных вентиляторов и мониторов, а затем вычислять алгоритмы для диагностики асинхронности между пациентом и вентилятором (ClinicalTrial.gov, NCT03451461). Все те пациенты, которые соответствуют ранее зарегистрированному событию самоэкстубации, будут привлечены к процессу характеристики и проверки, чтобы гарантировать взаимодействие пациента с аппаратом ИВЛ и эпизоды, когда они борются с аппаратом ИВЛ. Кроме того, для получения сигналов Paw и Flow будут набраны пациенты, у которых перед попыткой высвободить его/ее из аппарата ИВЛ была проведена проба спонтанного дыхания. Клинические и демографические данные будут получены из медицинской карты. Наблюдательный совет учреждения одобрил протокол и отказался от информированного согласия, поскольку исследование не было интервенционным, не представляло дополнительного риска для пациентов и не мешало обычному лечению.
4. Визуальная проверка CP-VI Три исследователя будут визуально просматривать записи событий Flow и Paw. Продолжительность сегментов будет выбрана на основе предыдущих исследований, в которых оценивались асинхронные кластеры. Набор данных будет предварительно выбран экспертом по механической вентиляции, обеспечивающим баланс по режимам вентиляции (сгруппированным по режимам вентиляции с поддержкой давлением (PSV) и вспомогательной контролируемой вентиляции) и равному распределению присутствия или отсутствия CP-VI. Контролируемые режимы включали вентиляцию с вспомогательным контролем по объему (VACV) и вентиляцию с вспомогательным контролем по давлению (PACV). Трассировки потока и лап будут случайным образом упорядочены в MATLAB перед визуальным анализом, чтобы обеспечить ослепление оценщиков. Оценщикам будет предоставлено письменное описание характеристик CP-VI перед визуальным анализом в качестве справки. На основе ранее описанного определения CP-VI каждый исследователь будет оценивать наличие или отсутствие событий CP-VI без ограничения по времени. Визуальная оценка будет считаться золотым стандартом.
5. Энтропия Энтропия — это нелинейная мера, позволяющая оценить случайность ряда данных. Для расчета энтропии требуются три параметра: размер вложения, m (положительное целое число); значение допуска или критерий подобия, r (положительное действительное число); общая длина N анализируемой серии.
6. Автоматическое обнаружение CP-VI Будет реализован автоматизированный алгоритм обнаружения CP-VI на основе инструмента Entropy.
7. Статистический анализ Каппа-коэффициент Флейсса будет использоваться как надежность согласия между оценщиками для визуальной оценки. Автоматизированный алгоритм обнаружения CP-VI будет применяться к рядам энтропии, полученным из тех же Flow и Paw. Эффективность автоматизированного алгоритма будет оцениваться на основе чувствительности (Se), специфичности (Sp), положительных и отрицательных прогностических значений (PPV и NPV соответственно), точности (ACC) и коэффициента корреляции Мэтьюза (MCC).
8. Выбор m, r и N В исследованиях энтропии важным шагом является определение оптимальных настроек для надежного извлечения случайности ряда данных. Следовательно, будет выполнена процедура оптимизации m, r и N для правильной оценки CP-VI.