Studie av en AI-baserad digital stetoskop för att förbättra antibiotikaförvaltning (BLAAAST)

Deltagare kommer att screenas för urvalskriterier av studieläkare. Barn som screenas positivt kommer därefter att bedömas för urvalskriterier. Skriftligt informerat samtycke kommer att inhämtas. Alla inkluderade barn kommer att få en lungljudsinspektion utförd. Studieläkare kommer sekventiellt att spela in lungljud med hjälp av den digitala stetoskopet från fyra bröstpositioner (två främre och två bakre) på deltagarna. Varje bröstpositionsinspelning är 15 sekunder, och hela proceduren ~2 minuter. Lungljudsinspelningar kommer att överföras till en krypterad surfplatta och analyseras av den konvolutionella neurala nätverksmodellen för att automatiskt upptäcka normala och onormala lungljud. Blockrandomisering kommer att ske efter att inspelningen har slutförts. Barn som samtycker och uppfyller urvalskriterierna kommer att randomiseras till en av två armar.

Barn som randomiseras till interventionen kommer att få amoxicillinsirap (250mg/5ml koncentration) eller placebo baserat på den automatiserade algoritmens lungljudsklassificering. Barn som får ett positivt digitalt stetoskopresultat kommer att få amoxicillin medan barn som får ett negativt digitalt stetoskopresultat kommer att få placebo. Alla barn i kontrollarmen (standardvård) kommer att få amoxicillin. Behandlingslängden kommer att vara fem dagar enligt Integrerad behandling av barnsjukdomar (IMCI) riktlinjer, med administrering av studieprodukten två gånger dagligen. Barn som randomiseras till kontrollgruppen kommer att få amoxicillinsirap (250mg/5ml koncentration) i fem dagar eftersom alla kontroller kommer att uppfylla IMCI-pneumonikriterier. Studieläkare och vårdgivare på IMCI-kliniken kommer att vara maskerade för randomiseringsgruppen. Maskering kommer att uppnås genom att applicera det digitala stetoskopet på alla inkluderade barn och dölja det automatiserade algoritmresultatet på enheten.

Utbildade samhällshälsovårdsparamediker utrustade med en pulsoximeter och paracetamol kommer att genomföra hembesök för alla deltagare på studiedag 2, 3, 5 och 14 efter inkludering (definierad som Dag 1). En studieläkare kommer att genomföra dag 7-studiebesöket och tilldela det primära utfallsmåttet. Ett 24-timmars fönsterperiod kommer att tillåtas för varje hembesök ifall deltagaren inte är tillgänglig på den schemalagda besöksdagen.

Varje barn som uppfyller behandlingsmisslyckandekriterier kommer omedelbart att transporteras till studieanläggningen (Upazila Health Complex) för studieläkarverifiering och ytterligare behandlingsplanering. På samma sätt kommer en syremättnad mätt som 90-94% att leda till remiss till studieläkaren för bedömning av behandlingsmisslyckande. Studieläkarverifiering krävs för ett behandlingsmisslyckandeutfall. Vårdgivare kommer att tillhandahållas en försökstelefonlinje för kommunikation mellan schemalagda besök (via textmeddelande eller telefonsamtal), om föräldrarnas oro uppstår mellan hembesöken. Om vårdgivare föredrar, kan vårdgivaren också återvända till studiekliniken för en studieläkarbedömning mellan samhällshälsovårdarbetarens (CHW) hembesök.

För varje deltagare som får amoxicillin eller placebo som bekräftas ha ett Världshälsoorganisationen (WHO)-definierat akut tecken, WHO-definierat kliniskt farotecken eller WHO-definierad hypoxemi, kommer barnet att bli inlagt på sjukhus och få parenterala antibiotika enligt WHO-riktlinjer och i linje med Bangladeshs nationella riktlinjer. Ytterligare behandling och klinisk hantering kommer att vara i behandlande läkares skön. För varje deltagare på amoxicillin eller placebo som bekräftas ha nedre bröstväggsindragning och/eller mycket snabb andning för ålder på dag 7 och som bekräftas vara utan några WHO-definierade akuta tecken, utan några WHO-definierade kliniska farotecken och utan WHO-definierad hypoxemi, kommer barnet då att inledas på oral amoxicillin-klavulansyra under minst 5 dagar. Ytterligare behandling och klinisk hantering kommer att vara i behandlande läkares skön. Avmaskering kommer endast att ske när kunskap om behandlingstilldelning är avgörande för den kliniska hanteringen av en deltagare eller när det krävs för att hantera en allvarlig biverkning eller oväntat problem som utgör risk för deltagarsäkerhet.

Deltagare kommer att inkluderas i försöket under en period av 2 veckor var. Det finns minst 6 studiebesök. Användningen av placebo i denna studie motiveras för att upprätthålla deltagarnas följsamhet till den tilldelade behandlingen och säkerställa jämförbarhet mellan interventions- och kontrollgrupperna. Utan placebo är det troligt att deltagare som inte får antibiotika blir missnöjda och söker behandling från en annan vårdgivare, vilket därmed introducerar ett protokollbrott, observatörsbias och äventyrar studiens validitet genom att leda till en över- eller underskattning av den sanna behandlingseffekten. Genom att säkerställa blindning är placebo också avgörande för att minska bias i utfallsmåttsbedömning av studieutredare. Sammanfattningsvis, genom att använda placebo kan studien noggrant differentiera mellan effekterna av att lämpligt avhålla antibiotika och eventuella potentiella behandlingseffekter, vilket därmed ger robusta och tillförlitliga resultat som med största sannolikhet kommer att påverka hälso- och sjukvårdspolitiken.

Med en urvalsstorlek på 2500 och en vecka (7 dagar) behandlingsmisslyckandefrekvens i placebogruppen av försöket att vara ungefär 4% baserat på tidigare data, och marginalen för icke-underlägeshet valdes till 2% baserat på den största kliniskt acceptabla skillnaden mellan behandlingsmisslyckande av interventionen jämfört med standardvården. Med tanke på dessa parametrar kommer utredarna att ha minst 80% styrka att förkasta nollhypotesen om underlägeshet givet att behandlingsmisslyckandefrekvensen i interventionsgruppen är lika med placebogruppen, vid 4%, antagande av ensidigt typ ett fel på 0.05.

Behov av medicinsk vård, behov av sjukhusvård och dödlighet bland studiedeltagare kommer att registreras av studien som de 3 primära markörerna för säkerhet. Utöver dessa 3 parametrar kommer utredarna att samla in data om alla oväntade biverkningar (AEs) som inträffar under studieperioden. AEs kommer aktivt att samlas in från inkludering genom Dag 14 efter inkludering, eller tills slutförande av alla uppföljningsprocedurer, beroende på vilket som inträffar senare.

Strikta säkerhetsåtgärder kommer att finnas på plats inklusive urvalsbegränsningar till 'lågrisk'-barn med icke-svår klinisk pneumoni, en hotline för 24/7-kommunikation, nära hemuppföljning (minst 5 hembesök, inklusive dagligen under de första 3 sjukdomsdagarna) och underlättande av deltagarkliniktransport om det behövs. Försöket kommer att ha ett Data Safety and Monitoring Board (DSMB) och en teknisk rådgivningsgrupp. Om oplanerade vårdinrättningsbesök är nödvändiga, kommer deltagare att ersättas för eventuella resekostnader som uppstått. Deltagare kommer inte att kompenseras direkt för studiebesök som genomförs i hemmet och för studiebesök som samordnas med rutinmässiga hälso- och sjukvårdsbesök på sjukhus.