Исследование 48 субъектов с использованием неинвазивных мультитехнологических измерений для раннего выявления продолжающегося кровотечения

Геморрагический шок остается основной причиной смерти на поле боя, а также среди гражданского населения. Раннее обнаружение продолжающегося кровотечения до прогрессирования до откровенного шока позволит провести раннее вмешательство. Общеизвестно, что классические медицинские показатели жизнедеятельности плохо работают до поздней стадии развития шока после травматического повреждения. Доступные в настоящее время методы, в том числе прерывистый мониторинг основных показателей жизнедеятельности, лабораторный анализ и однократные измерения, имеют низкую эффективность до клинически очевидного физиологического расстройства.

Общая цель этого проекта заключается в разработке мультитехнологической неинвазивной системы для раннего выявления продолжающегося кровотечения. Основная гипотеза состоит в том, что разработанные алгоритмы глубокого обучения, получающие диагностические сигналы из нескольких источников, превзойдут решения, основанные на отдельных технологиях.

В то время как перспективы инновационного неинвазивного тестирования получили широкое внимание, разработка эффективных прикроватных технологий до сих пор была ограничена, а их эффективность неутешительна. В 2014 году Ким и др. заявили, что «результаты этого метаанализа показали, что неточность и неточность устройств непрерывного неинвазивного мониторинга артериального давления больше, чем то, что было определено как приемлемое», и неинвазивное измерение артериального давления является одним из наиболее полностью разработанных из них. технологии. Неудача неинвазивных технологий в обнаружении или диагностике сложных болезненных состояний была практически полной. Исследователи полагают, что эта неудача отражает ограничения uniplex систем (один датчик в одном месте) и различия в физиологических реакциях у разных пациентов. Системы Uniplex жертвуют всем диагностическим сигналом в пользу анатомо-временных паттернов, что, вероятно, имеет значительную дискриминантную силу.

На сегодняшний день технологические инновации в области раннего выявления продолжающегося кровотечения подразделяются на две широкие категории: 1) поиск единого нового измерения состояния ткани или органа или 2) применение более сложных математических методов, основанных на машинном обучении и обработке сигналов.

Исследователи предлагают разработать систему, которая сочетает в себе современные технологии неинвазивного зондирования и передовые многопараметрические статистические алгоритмы. Эта система с самого начала будет разрабатываться так, чтобы быть недорогой и простой в применении даже в суровых условиях.

Чтобы избежать ненужного использования препаратов крови, гепатэктомию выполняют при низком центральном венозном давлении (ЦВД). Это достигается за счет ограниченного использования внутривенных жидкостей и иногда лекарств для снижения центрального венозного давления. Низкое центральное венозное давление при гепатэктомии является отличной моделью для разработки таких технологий, как наша, и ранее для этой цели не применялась.

Во время каждой процедуры исследователи получают полный набор неинвазивных оптических, электромагнитных и импедансных физиологических сигналов во время процедуры LCVPLR. Предлагаемая здесь работа будет оценивать эти технологии во время стандартных резекций печени с низким центральным венозным давлением (LCVPLR). Эти данные будут использованы для дальнейшей разработки алгоритмов на основе машинного обучения. Предлагаемое исследование будет иметь низкий риск, поскольку измеренные данные не будут доступны клиницистам.

Конкретные цели:

1. Оцените производительность существующих технологий неинвазивного зондирования и многопараметрических алгоритмов в LCVPLR.
2. Получите наборы данных для обучения и проверки модели человека во время LCVPLR для дальнейшего совершенствования алгоритмов.

Мощность и размер выборки. Исследователи ожидают получения данных от каждого зарегистрированного субъекта. Данные, полученные до начала рассечения паренхимы, будут использоваться в качестве контроля «без кровоизлияния». Расчеты мощности и размера выборки показывают, что размер выборки из 48 субъектов должен быть достаточным для: 1) дальнейшего определения минимального подмножества неинвазивных технологий измерения, необходимых для желаемой диагностической эффективности, 2) проверки существующих алгоритмов и 3) первоначального обучения человека. клиническая итерация алгоритмов с достаточной степенью точности (p < 0,05 для ROC-AUC).

В качестве исследования минимального риска не будет никаких изменений по сравнению со стандартом ухода за пациентами, перенесшими операцию. Хирургические процедуры и фармакотерапия будут проводиться в соответствии со стандартным клиническим ведением. Зарегистрированные пациенты будут проходить стандартный предоперационный, анестезиологический и послеоперационный физиологический мониторинг.