Maskininlärning och 3D-bildbaserad modellering för uppskattning av kroppsvikt.

Läkemedelsdoseringsfel kan ha en katastrofal effekt på akut sjuka patienter som strokepatienter som behöver trombolytisk behandling eller patienter som behöver akut sedering. Hos en akut sjuk patient är felaktiga viktuppskattningar en betydande orsak till doseringsfel, och viktuppskattningar som avviker med >10 % från faktisk vikt kan göra själva behandlingen livshotande. Felaktiga viktuppskattningar leder till felaktiga läkemedelsdoser, vilket kan resultera i potentiellt dödlig behandlingsmisslyckande (från subterapeutiska doser) eller potentiellt dödliga biverkningar (från supraterapeutiska doser). Nästan 75 % av behandlingsmisslyckanden hos överviktiga patienter kan vara relaterade till fel i viktuppskattningen. När den kliniska vården är tidskänslig kan det vara omöjligt att få en uppmätt vikt hos >50 % av patienterna. Under dessa omständigheter är en snabb, exakt metod för att uppskatta vikten avgörande. En ny innovation är användningen av ett billigt 3D-kamerasystem för att uppskatta vikten. 3D-kameraenheten (t.ex. Intel RealSense D415) används för att erhålla en punktmolnkarta över patientens kropp, från vilken en viktuppskattning kan uppskattas baserat på algoritmer härledda med hjälp av analys av invecklad neurala nätverk. Inledande studier har varit extremt lovande när det gäller den noggrannhet som kan uppnås med detta system för att uppskatta total kroppsvikt (TBW).

Det primära syftet med denna studie är att mäta noggrannheten av viktuppskattningar av 3D-kamerasystemet hos akut sjuka eller skadade ED-patienter och jämföra denna noggrannhet med den för standardvård. Vi kommer att jämföra prestanda och nedströmseffekter av viktuppskattning med hjälp av 3D-kamerasystemet mot standardvård i en randomiserad kontrollerad studie av akut sjuka eller skadade vuxna som presenterar sig för akuten.

Vår hypotes är att vårt 3D-kamerasystem kommer att ge realtidsuppskattningar av TBW, IBW och LBW i en nödsituation och kommer att överträffa noggrannheten hos befintliga metoder för viktuppskattning.

Stöd till icke-kliniska prövningar kommer att fastställa noggrannheten hos 3D-kamerasystemet i laboratorieförhållanden och i simulerade medicinska nödsituationer. Emellertid måste dess prestanda och dess inverkan på nedströms läkemedelsdoseringsnoggrannhet fastställas under akutvård i en verklig klinisk miljö. Denna studie kommer att ge ett väsentligt perspektiv på noggrannheten och funktionen hos 3D-kamerasystemet samt viktuppskattning i verkligheten under akutvård. Den kommer också att beskriva förmågan att mäta vikt med hjälp av vågar i sängen och att erhålla viktuppskattningar från patienter själva och familjemedlemmar i ED-patienter. Det sekundära målet, att bestämma exaktheten av läkemedelsdoserna i varje arm av studien, kommer att ge kritisk information om behovet av alternativa viktskalärer hos överviktiga och sjukligt feta patienter som presenterar sig för akutmottagningen. Studien kommer att fastställa behovet av standarder och policyer för att vägleda dosskalning hos överviktiga patienter i akuten. Information om den faktiska användningen av läkemedel som bör skalas till TBW och de som bör skalas till LBW kommer att ge användbar verklig insikt i omfattningen av problemet med hotet mot patientsäkerheten genom att använda en "one size fits all"-metod till läkemedelsdosberäkningar för alla patienter, oavsett viktstatus.

Akut sjuka patienter som kommer till akutmottagningen på ett stort regionalt sjukhus och som behöver viktbaserad läkemedelsbehandling kommer att inkluderas i studien. De kommer att randomiseras för att antingen få en viktuppskattning med hjälp av ett 3D-kamerasystem (som ger uppskattningar av TBW, IBW och LBW), eller för att få standardvård. Alla andra insatser och sjukvård kommer att vara standardvård.

Dessa patienter kommer att följas under de första 72 timmarna av sin sjukhusvistelse. Noggrannheten av viktuppskattningarna kommer att jämföras mellan grupperna, liksom läkemedelsdosnoggrannheten och eventuella biverkningar relaterade till läkemedelsbehandling.