一项 48 名受试者的研究使用非侵入性多技术测量进行持续出血的早期检测
开发用于早期预警创伤后休克进展的多重精准医疗系统:低中心静脉压肝切除术期间的无创测量
在失血性休克发作前及早发现持续出血 (OH) 是一项普遍公认的巨大未满足需求,在外伤后尤为重要。 OH 的检测延迟与“抢救失败”相关,一旦出现临床上明显的休克,预后就会急剧恶化。 对 OH 存在的早期警报将挽救无数生命。
这是一项单点研究,招募了 48 名接受肝切除术的患者参加一项“无显着风险”的前瞻性临床试验,目的是:1) 进一步确定实现所需诊断性能所需的最小无创测量技术子集,2) 验证我们的性能第一阶段算法,以及 3) 将算法重新训练到第二阶段人工迭代。
主要结果变量是将用于机器学习的非侵入性测量,而不是实时患者管理。 生成的数据稍后将用于传统和创新机器学习中的发现和验证。
研究概览
详细说明
失血性休克仍然是战场和平民社区的主要死亡原因。 在进展为明显休克之前及早发现持续出血将允许进行早期干预。 人们普遍认为,直到创伤性损伤进展至休克的后期,经典的医学生命体征表现不佳。 目前可用的技术,包括间歇性生命体征监测、实验室分析和单一测量设备,在临床上明显的生理窘迫之前表现不佳。
该项目的总体目标是开发一种多技术无创系统,用于早期检测持续出血。 潜在的假设是深度学习开发的算法从多个来源获取诊断信号将优于单一技术解决方案。
虽然创新无创检测的前景受到了广泛关注,但迄今为止,有效床边技术的发展受到限制,其性能也令人失望。 2014 年,Kim 等人表示,“这项荟萃分析的结果发现,连续无创动脉压监测设备的不准确性和不精确性大于可接受的定义”,无创血压测量是其中发展最完善的设备之一技术。 非侵入性技术在检测或诊断复杂疾病状态方面的失败基本上已经完全失败。 研究人员认为,这种失败反映了 uniplex 系统(单一位置的单一传感器)的局限性和患者与患者之间生理反应的差异。 Uniplex 系统以解剖-时间模式牺牲整个诊断信号,这可能具有显着的判别能力。
迄今为止,早期检测持续出血的技术创新分为两大类:1) 寻找一种新的组织或器官状态测量方法,或 2) 应用基于机器学习和信号处理的更复杂的数学技术。
研究人员建议开发一种系统,该系统结合了最先进的非侵入式传感技术和先进的多变量统计算法。 该系统将从一开始就开发成价格低廉且易于应用,即使在严峻的环境中也是如此。
为避免不必要地使用血液制品,肝切除术在低中心静脉压 (CVP) 下进行。 这是通过限制使用静脉输液和有时使用药物来降低中心静脉压来实现的。 肝切除术期间的低中心静脉压是开发像我们这样的技术的一个很好的模型,以前没有用于此目的。
在每个过程中,研究人员将在 LCVPLR 过程中获得完整的非侵入性光学、电磁和阻抗生理信号。 本文提出的工作将在标准低中心静脉压肝切除术 (LCVPLR) 期间评估这些技术。 这些数据将用于进一步基于机器学习的算法开发。 拟议的研究将是低风险的,因为临床医生无法获得测量数据。
具体目标:
- 评估 LCVPLR 中现有非侵入式传感技术和多变量算法的性能。
- 在 LCVPLR 期间获取人体模型训练和验证数据集,以进一步完善算法。
功效和样本量:研究人员预计会从每个登记的受试者那里获取数据。 在实质横断开始之前获得的数据将用作“无出血”对照。 功效和样本量计算表明,48 名受试者的样本量应足以:1) 进一步确定所需诊断性能所需的最小非侵入性测量技术子集,2) 验证现有算法,以及 3) 最初训练人类算法的临床迭代,具有足够的准确性(对于 ROC-AUC,p < 0.05)。
作为一项风险最小的研究,接受手术的患者的护理标准不会发生变化。 外科手术和药物治疗将按照标准临床管理进行。 入组患者将接受标准的术前、麻醉和术后生理监测。
研究类型
注册 (实际的)
联系人和位置
学习地点
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Ohio
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Columbus、Ohio、美国、43210
- The Ohio State University Comprehensive Cancer Center
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 18 岁或以上的成年人
- 接受肝切除术的患者。
- 给予知情同意的能力。
排除标准:
- 预先存在的全身性疾病,可能会改变全身心血管对出血的反应。 包括充血性心力衰竭和起搏的心律。
- 孕
- 囚犯身份
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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将用于机器学习的非侵入性测量
大体时间:2-3小时
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连续波近红外光谱 (CW-NIRS)
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2-3小时
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将用于机器学习的非侵入性测量
大体时间:2-3小时
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电阻抗层析成像
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2-3小时
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将用于机器学习的非侵入性测量
大体时间:2-3小时
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电阻抗谱
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2-3小时
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将用于机器学习的非侵入性测量
大体时间:2-3小时
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胸腔内血液动力学生物反应特征
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2-3小时
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合作者和调查者
调查人员
- 研究主任:Norman A Paradis, MD、Dartmouth-Hitchcock Medical Center
- 首席研究员:Mary Dillhoff, MD、Ohio State University
- 首席研究员:Ryan Halter, PhD、Dartmouth College
- 首席研究员:Vikrant Vaze, PhD、Dartmouth College
- 首席研究员:Jonathan Elliott, PhD、Dartmouth-Hitchcock Medical Center
出版物和有用的链接
一般刊物
- Convertino VA, Moulton SL, Grudic GZ, Rickards CA, Hinojosa-Laborde C, Gerhardt RT, Blackbourne LH, Ryan KL. Use of advanced machine-learning techniques for noninvasive monitoring of hemorrhage. J Trauma. 2011 Jul;71(1 Suppl):S25-32. doi: 10.1097/TA.0b013e3182211601.
- Soller BR, Yang Y, Soyemi OO, Ryan KL, Rickards CA, Walz JM, Heard SO, Convertino VA. Noninvasively determined muscle oxygen saturation is an early indicator of central hypovolemia in humans. J Appl Physiol (1985). 2008 Feb;104(2):475-81. doi: 10.1152/japplphysiol.00600.2007. Epub 2007 Nov 15.
- Kim SH, Lilot M, Sidhu KS, Rinehart J, Yu Z, Canales C, Cannesson M. Accuracy and precision of continuous noninvasive arterial pressure monitoring compared with invasive arterial pressure: a systematic review and meta-analysis. Anesthesiology. 2014 May;120(5):1080-97. doi: 10.1097/ALN.0000000000000226.
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研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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