Стратификация ЭКГ с использованием искусственного интеллекта и определение времени проведения калийснижающей терапии у пациентов с гиперкалиемией: исследование с имитацией целевого клинического испытания (AIDE-K)

Гиперкалиемия является частым и клинически значимым нарушением электролитного баланса, связанным с повышенным риском аритмии и смертности. Текущие клинические рекомендации предполагают учет электрокардиографических (ЭКГ) аномалий при определении срочности терапии, направленной на снижение уровня калия; однако конкретные критерии ЭКГ, требующие лечения, не унифицированы, а незначительные изменения на ЭКГ часто трудно распознать клиницистам последовательно в реальной практике. В результате существует значительная вариабельность в сроках начала лечения гиперкалиемии, а проведение рандомизированных исследований, непосредственно сравнивающих своевременную и отсроченную терапию, является этически и практически сложным. Данное исследование спланировано как обсервационное, имитирующее целевое клиническое испытание, для оценки связи между временем начала лечения и краткосрочной смертностью среди пациентов с лабораторно подтвержденной гиперкалиемией.

Протокол целевого испытания был определен априори и представлен в Комитет по этике исследований Трехслужебного общего госпиталя; он явно определяет все основные компоненты дизайна, необходимые для ответа на интересующий причинный вопрос. Протокол явно определил все основные компоненты дизайна до анализа, включая источники данных, критерии включения, стратегии лечения, процедуры назначения, нулевую точку времени, наблюдение, исходы, причинные сравнения и аналитические методы.

Имитация была проведена с использованием рутинно собираемых данных электронных медицинских карт из трех источников: Трехслужебный общий госпиталь (TSGH), третичный академический медицинский центр на Тайване с продольными записями отделения неотложной помощи и стационара с января 2011 по декабрь 2024 года; База данных исследований военных госпиталей (MHRD), агрегирующая данные на уровне пациентов из нескольких региональных военных госпиталей на Тайване в течение 2023 календарного года; и общедоступная база данных MIMIC-IV, включающая связанные наборы данных отделения неотложной помощи, интенсивной терапии и электрокардиограмм. Данные из этих источников были извлечены, унифицированы и проанализированы с использованием общего протокола.

Подходящими участниками были взрослые в возрасте 18 лет и старше, обратившиеся в отделение неотложной помощи с лабораторно подтвержденной гиперкалиемией, определенной по концентрации калия в сыворотке на уровне или выше предварительно установленного порога, и прошедшие стандартную 12-канальную электрокардиограмму в пределах определенного временного окна вокруг измерения индекса калия. Эпизоды, в которых терапия по снижению калия была начата до измерения индекса, в которых не проводилось лечение в допустимом окне воздействия, или в которых отсутствовали ключевые исходные ковариаты, необходимые для имитации назначения лечения, были исключены.

Протокол определил две стратегии лечения: своевременное начало терапии по снижению калия в пределах предварительно установленного раннего временного окна после измерения индекса калия и отсроченное начало терапии после этого раннего окна, но в пределах максимально допустимого периода задержки. В гипотетическом целевом испытании подходящие пациенты были бы случайным образом распределены на одну из этих стратегий лечения на исходном уровне. В имитированном испытании назначение лечения следовало рутинной клинической практике и аппроксимировалось с использованием методов на основе пропенсити-скор для балансировки измеренных исходных характеристик между группами и имитации рандомизации. Предварительно заданные переменные в пропенсити-скоре включали калий сыворотки (непрерывный), прогноз ИИ-ЭКГ (положительный против отрицательного), возраст (годы), пол и индекс коморбидности Чарлсона (CCI).

Общая нулевая точка времени была определена как время измерения индекса калия. Наблюдение начиналось с нулевой точки времени и продолжалось в течение фиксированного срока 90 дней или до смерти, в зависимости от того, что наступало раньше. Первичным исходом была смертность от всех причин в течение 90 дней после индекса события, установленная путем связи с национальными регистрами смертности или записями о смертности в базе данных, в зависимости от источника данных.

Основное причинное сравнение интереса было определено по принципу «намерение лечить», сравнивая контрфактуальные исходы, которые наблюдались бы, если бы все подходящие пациенты начали терапию по снижению калия отсроченно, против того, если бы все подходящие пациенты начали терапию своевременно. Протокол дополнительно предусматривал оценку модификации эффекта стратификацией риска на основе электрокардиограммы с искусственным интеллектом (ИИ-ЭКГ), с подгрупповыми сравнениями, определенными в соответствии со статусом прогноза ИИ-ЭКГ.

Аналитические методы были предварительно заданы для оценки этих причинных сравнений с использованием анализов времени до события, подходящих для обсервационных данных, после имитации случайного распределения. Дополнительные анализы чувствительности были определены для оценки устойчивости результатов к ключевым предположениям и потенциальным источникам смещения, включая анализы, предназначенные для смягчения бессмертного времени, возникающего из-за ограничений во временном разрешении данных о смертности.