Datavetenskap och kvalitativ forskning för beslutsstöd i HIV-vårdskaskaden (CASCADE)

Kliniska beslutsstödssystem (CDSS) skräddarsydda för kraven i låg- och medelinkomstländer (LMIC) har visat sig förbättra efterlevnaden av riktlinjer och kvaliteten på vården av en rad vårdpersonal. För att vara mest effektiv bör CDSS utvecklas och testas med stora kliniska datamängder från den lokala regionen. Användning av maskininlärningsalgoritmer möjliggör utveckling av prediktionsmodeller för kliniska komplikationer och resultat, som kan vägleda vårdpersonal i tidig identifiering av problem och lämpliga insatser. Detta kräver väletablerade elektroniska journalsystem (EHR) som fungerar som både datakällor och som plattformar för att leverera feedback genom CDSS (Learning Health System approach). EHR vid Academic Model Providing Access to Healthcare (AMPATH), ett stort hiv-vårdprogram i västra Kenya som till stor del finansieras av President's Emergency Plan for AIDS Relief (PEPFAR), har använt en version av OpenMRS EHR i nästan två decennier och ger en unik miljö för denna forskning.

Syftet med detta förslag är att utveckla och implementera datadrivna verktyg för att underlätta hälsorelaterat beslutsfattande på patient-, klinik- och länsnivå, och utvärdera effektiviteten av att använda dessa metoder. Hypotesen är att vårdinrättningar som använder dessa datadrivna CDSS kommer att visa förbättringar i processer och resultat av vården jämfört med vårdinrättningar som inte använder datadriven CDSS inom sina EPJ.

De två primära effektmåtten för studien är retention i vården och virusbelastningsdämpning.

Motivationen drivs av 95-95-95 HIV-kaskad av vårdriktmärken som upprättats av UNAIDS för att utrota HIV över hela världen. I korthet kräver ramverket diagnos av 95 % av individer som har hiv, initiering av antiretroviral (ART) behandling för 95 % av dem som har fått diagnosen och uppnå undertryckande av virusbelastning (VL) för 95 % av dem som är på behandling. Vårt projekt tar upp den andra och tredje fasen.

När det gäller de andra 95 är retention ett nödvändigt villkor för att bibehålla personer som lever med HIV (PLWH) på antiretroviral terapi (ART) eftersom globala vårdriktlinjer nu anger att alla PLWH påbörjar ART när de väl är engagerade i vården. När det gäller de tredje 95, i Kenya och många andra LMIC, görs virusbelastningstestning för de flesta vuxna klienter sex månader efter behandlingsstart och årligen därefter. Även efter en uppmätt VL som indikerar suppression kan virussvikt på grund av icke-vidhäftning eller läkemedelsresistens inträffa långt före nästa uppföljning ett år senare. Därför kommer våra modeller att generera förutspådda viral belastningsvärden under tiden och använda dem för att flagga individer som bör ha en VL-mätning före den schemalagda uppföljningen.

Försöket är en del av en större NIH-finansierad studie. Målen med rättegången är följande:

Mål 1: Utveckla och validera statistiska maskininlärningsmodeller och algoritmer för kliniskt och programmatiskt beslutsstöd.

1a: Utveckla och validera statistiska maskininlärningsalgoritmer för att identifiera de som löper hög risk för att bli frikopplade från vården och viralt misslyckande, och för att generera förutspådda värden för aktuell virusbelastning.

1. b: Utveckla representationer av statistisk osäkerhet om förutsägelserna för att möjliggöra optimalt beslutsfattande.

   Syfte 2. Utveckla, implementera och fälttesta beslutsstöd och datavisualiseringsverktyg för att förbättra datadrivet beslutsfattande av läkare och programledare.

2. a: Skapa serverarkitekturen för att stödja prediktionsmodellerna i OpenMRS-användargränssnittet (UI).

2b: Utveckla och förfina det specifika protokollet för att använda riskprognoserna för att minska missade besök och minska förekomsten av virusbelastningsfel.

Mål 3: Genomföra utvärdering av effekten och effektiviteten av de kliniska beslutsstödjande verktygen i AMPATH Care Program

3a: Implementera CDSS vid vårdpunkten på alla kliniker med hjälp av AMPATH Medical Records System (AMRS) i Uzima och Dumishas upptagningsområden. Dessa kliniker har varierande storlek och geografiskt läge.

3b: Efter en pilotfas, genomför en stegvis kil randomiserad longitudinell jämförelse av retentionshastigheter och virusbelastningsundertryckningshastigheter i 30 kliniker vid AMPATH

Ett framgångsrikt slutförande av arbetet kommer att tillhandahålla effektiva CDSS-verktyg för att förbättra HIV-vården i Kenya och andra LMICs, samt en uppsättning verktyg för utveckling, uppdatering och utvärdering av CDSS för andra kliniska problem. Tidigare arbete av utredarna och kollegorna inom utveckling och bred distribution OpenMRS i mer än 44 länder ger en plattform för bred spridning av detta arbete.