Multimodal fusion av tunga-pulsinformation för syndromdiagnos och kohortstudie hos barn med astma

Denna studie är en encentrerad, observationsbaserad kohortstudie som är utformad för att undersöka det kliniska värdet av multimodala tung- och pulskarakteristika i den fenotypiska klassificeringen och sjukdomsövervakningen av pediatrisk astma. Studien kommer att genomföras vid Shanghai Children's Medical Center och kommer att inkludera barn i åldern 5–18 år med en bekräftad astmadiagnos som genomgår rutinmässig öppenvårdsuppföljning.

Standardiserade tungsbilder och pulsvågsdata kommer att samlas in med validerade tungdiagnostik- och pulsvågsdiagnostikenheter under öppenvårdsbesök där lungfunktionstestning är kliniskt indikerad. Tungsbildsinsamling kommer att utföras under kontrollerade ljus- och positionsförhållanden för att säkerställa reproducerbarhet, medan pulsvågssignaler kommer att registreras med standardiserad sensorplacering och insamlingsprotokoll. Dessa procedurer är icke-invasiva och är integrerade i rutinmässiga kliniska arbetsflöden utan att ändra standardvården.

Kvantitativa egenskaper kommer att extraheras från tungsbilder och pulsvågsformer med bildbehandlings- och signalanalysmetoder, inklusive färgrymdstransformation, texturanalys, ljusstyrkefördelning och pulsvågsformens tidsdomän- och frekvensdomänparametrar. Dessa multimodala egenskaper kommer att systematiskt kopplas till kliniska data, inklusive astmakliniskt stadium (akut förvärring, kronisk persistensfas eller klinisk remission), lungfunktionsparametrar såsom forcerat expiratoriskt volym under 1 sekund (FEV₁), forcerat expiratoriskt volym under 1 sekund/forcerad vitalkapacitet (FEV₁/FVC), resistans vid 5 Hz (R5) och resistans vid 20 Hz (R20), fraktionerad utandad kväveoxid när tillgänglig, blodeosinofilräkningar, allergisk sensibiliseringsstatus och Asthma Control Questionnaire-5 (ACQ-5)-poäng.

Studiens primära syfte är att utvärdera sambanden mellan multimodala tung-puls kvantitativa egenskaper och astmakliniska stadier samt lungfunktionsstatus. Sekundära syften inkluderar att utforska relationerna mellan tung-puls egenskaper och luftvägsinflammation, astmakontrollnivå och allergisk fenotyp, samt att bedöma deras potentiella användbarhet i fenotypisk stratifiering och longitudinell sjukdomsövervakning.

Deltagarna kommer att följas enligt rutinmässig klinisk praxis, med upprepad datainsamling endast när lungfunktionstestning utförs som en del av standardvården. Longitudinella analyser kommer att genomföras med tidsstämplade kliniska och tung-puls data för att hantera oregelbundna besöksintervall. Denna studie syftar till att etablera ett icke-invasivt, objektivt och kvantifierbart ramverk för att integrera traditionella diagnostiska egenskaper med moderna kliniska indikatorer, vilket ger evidens för att stödja precisionsfenotypning och individualiserad hantering av pediatrisk astma.