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使用健康数据和药物使用情况进行 ASA 预测

2025年5月14日 更新者:Jan-Wiebe Korstanje、Erasmus Medical Center
开发基于术前变量预测美国麻醉医师协会身体状况 (ASA-PS) 的机器学习算法不仅可以改善患者风险分层的临床决策,还可以为管理和监管用途提供更可靠的工具。 因此,这种机器学习工具的开发为推进围手术期护理的科学和实践提供了重要的机会。 将药物使用纳入算法可以进一步增强其预测能力,因为它与全身性疾病密切相关。 这一补充有助于完善 ASA-PS 分类,使其成为临床环境中更有价值的工具。

研究概览

地位

完全的

条件

详细说明

美国麻醉医师协会身体状况 (ASA-PS) 分类系统是一种广泛使用的工具,用于评估手术适合度和其他临床情况。 然而,其固有的主观性和对临床医生判断的严重依赖可能导致患者风险分层的不一致,而患者风险分层是围手术期护理的关键组成部分。 此外,ASA-PS 系统已被用于超出其初衷的各种行政和监管目的,例如荷兰健康和青少年护理监察局 (IGJ) 的质量评估、美国私人付款人的补偿决定、患者分诊和医疗服务。确定是否适合某些类型的手术。

鉴于 ASA-PS 系统的广泛而关键的应用,提高其精度和客观性至关重要。 实现这一目标的一种方法是开发一种机器学习算法,根据术前变量预测 ASA-PS。 麻醉师将 ASA-PS 评分基于全身性疾病的存在情况,这可以通过药物使用来推断。 通过利用解剖治疗化学 (ATC) 代码、BMI、性别、年龄、常规收集的术前健康数据和药物使用等数据,该算法可以提供更加一致和客观的 ASA-PS 测量。

这不仅可以改善患者风险分层的临床决策,还可以为管理和监管用途提供更可靠的工具。 因此,这种机器学习工具的开发为推进围手术期护理的科学和实践提供了重要的机会。 将药物使用纳入算法可以进一步增强其预测能力,因为它与全身性疾病密切相关。 这一补充有助于完善 ASA-PS 分类,使其成为临床环境中更有价值的工具。

研究类型

观察性的

注册 (实际的)

149422

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Zuid-Holland
      • Rotterdam、Zuid-Holland、荷兰、3015GD
        • Erasmus MC

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人
  • 年长者

接受健康志愿者

不

取样方法

非概率样本

研究人群

自 2018 年以来在 Erasmus MC 手术室(引入新的数字医院信息系统)接受过外科手术、诊断或治疗程序并记录了 ASA-PS 等级的所有患者。

描述

纳入标准:

  • 在 Erasmus MC 的外科手术室中接受过外科手术、诊断或治疗程序,并且
  • ASA-PS 评分记录在电子病历 (EMR) 中,以及
  • EMR 中经过验证的药物清单,或 EMR 中登记的填写好的术前麻醉健康调查问卷

排除标准:

  • 手术时年龄 <18 岁,或
  • ASA-PS V-VI,或
  • 在 EMR 中注册选择退出

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

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
美国麻醉医师协会身体状况 (ASA-PS) 等级
大体时间:第 0 天
因响应变量将是 ASA-PS 类别,既作为四水平变量(ASA-PS I、II、III 和 IV)又作为两水平变量(ASA-PS I 和 II 与 ASA-PS III 和四)。 ASA-PS 类别由住院麻醉科麻醉师分配给患者并记录在 EMR 的患者档案中,作为手术准备过程中常规进行的术前麻醉筛查的一部分。
第 0 天

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
性能指标:准确性
大体时间:第 0 天
ASA-PS 分数的正确分类将使用机器学习算法的性能指标进行评估。 常见的性能指标包括: 准确性(正确预测实例的比例)。
第 0 天
性能指标:精度
大体时间:第 0 天
ASA-PS 分数的正确分类将使用机器学习算法的性能指标进行评估。 常见的性能指标包括: 精度(真阳性预测与总阳性预测的比率)
第 0 天
性能指标:召回率
大体时间:第 0 天
ASA-PS 分数的正确分类将使用机器学习算法的性能指标进行评估。 常见的性能指标包括:ecall(灵敏度或真阳性预测与实际阳性实例的比率)
第 0 天
性能指标:F1 分数
大体时间:第 0 天
ASA-PS 分数的正确分类将使用机器学习算法的性能指标进行评估。 常见的性能指标包括: F1 分数(精确率和召回率的调和平均值)。
第 0 天
性能指标:接收器工作特性曲线下的面积
大体时间:第 0 天
ASA-PS 分数的正确分类将使用机器学习算法的性能指标进行评估。 常见的性能指标包括:接收器操作特征曲线下的面积(AUC-ROC,衡量模型区分正例和负例的能力)。
第 0 天
校准
大体时间:第 0 天
校准图将用于评估预测和事件发生率之间的一致性(即 正确分类)。
第 0 天
ASA-PS 评分的错误分类
大体时间:第 0 天
两名麻醉师将对错误分类的选择进行手动审查,以定性评估错误分类的原因。
第 0 天
预测模型的可解释性:Shapley 附加解释(SHAP)
大体时间:第 0 天
Shapley 附加解释(SHAP)(如果适用),因为它可以深入了解每个特征对单个实例预测的贡献。
第 0 天
预测模型的可解释性:局部可解释模型不可知的解释(LIME)
大体时间:第 0 天
本地可解释的与模型无关的解释(LIME)可以深入了解每个特征对单个实例预测的贡献。
第 0 天
最佳样本量
大体时间:第 0 天
分析学习曲线,以确定附加数据是否可能提高模型的性能或者当前数据集是否足够。
第 0 天

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

合作者

调查人员

  • 首席研究员:Jan-Wiebe Korstanje, MD MSc PhD、Erasmus Medical Center

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2024年6月25日

初级完成 (实际的)

2024年6月27日

研究完成 (实际的)

2024年6月27日

研究注册日期

首次提交

2024年10月1日

首先提交符合 QC 标准的

2024年10月3日

首次发布 (实际的)

2024年10月8日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2025年5月18日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2025年5月14日

最后验证

2025年5月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • MEC-2020-0051/MEC-2024-0181

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

所有(基础)假名数据将与出版物一起提供,以执行模型的训练和验证。 数据将上传到dataverse。

IPD 共享时间框架

根据荷兰法律待定

IPD 共享访问标准

仅考虑符合使用条款的数据请求。 在共享数据之前,应签署符合欧盟通用数据保护条例 (EU-GDPR) 规定的数据传输协议 (DTA) 和/或研究合作协议 (RCA)。 如果数据请求获得批准,数据将以安全可靠的方式交付。 通过签署 DTA 和/或 RCA 并访问材料,接收者表示他/她接受使用条款。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案
  • 树液
  • 企业社会责任

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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