Мониторинг доступа к диализу с использованием системы глубокого обучения на основе цифрового стетоскопа

Гемодиализ (ГД) проводится через гемодиализный сосудистый доступ, так что кровь пациента может быть взята у пациента, пропущена через аппарат для диализа, а затем возвращена пациенту. ГД сосудистые доступы могут иметь форму артериовенозной фистулы (АВФ), артериовенозного протеза (АВГ) или временного или постоянного диализного катетера. Из-за низкой частоты осложнений и хорошей продолжительности жизни АВФ является предпочтительным доступом; Текущие результаты лечения заболеваний почек Улучшение качества Рекомендации «Fistula First» заключаются в том, что любой пациент с расчетной скоростью клубочковой фильтрации 25 мл/мин должен пройти операцию по созданию АВФ в рамках подготовки к возможной ГД.

Стадия IV выбрана как оптимальное время для создания АВФ, хотя пациенту пока не требуется ГД. Это связано с тем, что (1) обычно требуется ~8 недель, чтобы запланировать операцию по созданию АВФ у пациента, (2) требуется еще 12-16 недель после создания, чтобы АВФ «созрела» и стала готовой к использованию, и (3) до 60% хирургически созданных АВФ вообще не созревают. Учитывая отставание во времени до созревания и возможную необходимость вмешательства в доступе, который не созревает, требуется значительное время подготовки, чтобы избежать встречи с пациентом на стадии V ХБП, которому немедленно требуется ГД, а затем ему приходится прибегать к туннельному диализному катетеру. со всеми сопутствующими рисками инфекции, тромбоза и стеноза центральной вены.

Возможность активного мониторинга АВФ с момента хирургического создания с помощью устройства, которое может предсказать, будет ли эта АВФ несостоятельной или созревшей, позволит пациентам и их врачам гораздо раньше принять решение о вмешательстве и вернуть эту АВФ в нужное русло. созревание. Это означает, что намного больше пациентов смогут при необходимости начать ГД, используя АВФ в качестве доступа для диализа, и, следовательно, сократят использование туннельных диализных катетеров.

Однако этот тип мониторинга требует частых измерений, чтобы отслеживать продвижение к зрелости. Обучив алгоритм AI/ML анализировать звуковые сигналы, записанные от зарождающейся АВФ пациента, алгоритм может определить, когда АВФ может созреть или нет. При правильном обучении он должен быть в состоянии обнаружить «маловероятное созревание» состояния очень рано после операции, возможно, даже в течение первых двух недель. Это побудит врача пациента рассмотреть вопрос о вмешательстве в АВФ, которое повысит вероятность созревания и увеличит общую скорость созревания. Цифровой стетоскоп с поддержкой AI/ML, который, возможно, даже будет использоваться в доме пациента в будущем, мог бы легко облегчить это требование мониторинга, а также передать соответствующую информацию врачу пациента, чтобы можно было организовать своевременное вмешательство.

Eko CORE — это электронный стетоскоп, одобренный FDA и имеющий маркировку CE. CORE позволяет записывать звуки легких, сердца и другие звуки тела. CORE имеет 40-кратное усиление звука, подавление окружающего шума, частоту дискретизации 4000 Гц и 3 аудиофильтра. Деидентифицированные аускультативные звуковые записи CORE передаются по беспроводной сети через Bluetooth в безопасное, совместимое с HIPAA приложение Eko на смартфоне или планшете, которое позволяет пользователю воспроизводить звуковые записи, комментировать записанные аудиозаписи и сохранять записи. Эти данные синхронизируются в режиме реального времени с защищенным облачным сервером базы данных Amazon Web Services (AWS), соответствующим требованиям HIPAA, которым управляет Eko Devices.

В этом проспективном, обсервационном, продольном исследовании, подтверждающем концепцию, будут участвовать пациенты в почечном центре Университета Северной Каролины (UNC). В этом исследовании примут участие минимум 25, максимум 50 пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности (ТПН), находящихся в отделении гемодиализа (HDU) с созревающими АВФ, которым проводят диализ через туннельный диализный катетер (TDC). Записи будут производиться один раз в неделю во время приема пациента на HD. Продолжительность исследования будет продолжаться с момента включения в исследование до наступления одного из следующих событий: (а) отказ от АВФ или (б) 2 недели измерения после документирования успешной канюляции, определяемой канюляцией 2 иглами для 3 последовательных диализов. лечения или (c) 6 месяцев участия в исследовании. Эти наборы данных будут использоваться для создания модели AI/ML для прогнозирования вероятности того, что новый AVF созреет или выйдет из строя.