人工智能赋能的心电图分层与高钾血症患者降钾治疗时机选择：一项目标试验模拟研究 (AIDE-K)

高钾血症是一种常见且具有重要临床意义的电解质异常，与心律失常和死亡风险增加相关。 现行临床指南建议在决定降钾治疗的紧迫性时考虑心电图（ECG）异常；然而，触发治疗的具体ECG标准并未统一界定，且细微的ECG变化在真实世界临床实践中通常难以被临床医生一致识别。 因此，高钾血症治疗启动的时机存在显著差异，而直接比较及时治疗与延迟治疗的随机试验在伦理和实践上均面临挑战。 本研究设计为一项模拟目标试验的观察性研究，旨在评估实验室确诊高钾血症患者的治疗时机与短期死亡率之间的关联。

目标试验方案事先制定并提交至三军总医院机构审查委员会，明确定义了解决相关因果问题所需的所有主要设计要素。 该方案在分析前明确定义了所有主要设计要素，包括数据来源、资格标准、治疗策略、分配程序、时间零点、随访、结局、因果对比和分析方法。

模拟研究使用了来自三个来源的常规收集电子健康记录数据：三军总医院（TSGH，台湾一家三级学术医疗中心，提供2011年1月至2024年12月的纵向急诊科和住院记录）；军医院研究数据库（MHRD，汇总了2023年台湾多家地区性军队附属医院的患者级数据）；以及公开可用的MIMIC-IV数据库，包括关联的急诊科、重症监护和心电图数据集。 来自这些来源的数据按照统一方案进行提取、整合和分析。

合格参与者为年龄18岁或以上、因实验室确诊高钾血症（定义为血清钾浓度达到或超过预设阈值）就诊于急诊科，并在指数钾测量规定时间窗口内接受标准12导联心电图检查的成人。 排除在指数测量前已启动降钾治疗、在允许暴露窗口内未接受任何治疗，或缺乏模拟治疗分配所需关键基线协变量的就诊记录。

方案规定两种治疗策略：在指数钾测量后预设的早期时间窗口内及时启动降钾治疗，以及在此早期窗口后但最大允许延迟期内延迟启动治疗。 在假设的目标试验中，合格患者将在基线时随机分配至其中一种治疗策略。 在模拟试验中，治疗分配遵循常规临床实践，并使用基于倾向评分的方法来平衡组间测量的基线特征并模拟随机化。 倾向评分中的预设变量包括血清钾（连续变量）、AI-ECG预测（阳性 vs. 阴性）、年龄（岁）、性别和查尔森合并症指数（CCI）。

共同时间零点定义为指数钾测量的时间。 随访从时间零点开始，持续固定90天或直至死亡（以先发生者为准）。 主要结局为指数事件后90天内的全因死亡率，通过链接国家死亡登记系统或数据库内死亡记录（取决于数据来源）进行确认。

主要关注的因果对比基于意向性治疗原则定义，比较假设所有合格患者均延迟启动降钾治疗与假设所有合格患者均及时启动治疗时可能观察到的反事实结局。 方案进一步预设了基于人工智能心电图（AI-ECG）风险分层的效应修饰评估，亚组对比根据AI-ECG预测状态定义。

分析方法事先指定，在模拟随机分配后，使用适用于观察性数据的生存分析来估计这些因果对比。 定义了额外的敏感性分析以评估研究结果对关键假设和潜在偏倚来源的稳健性，包括旨在减轻因死亡率数据时间分辨率限制而产生的永生时间偏倚的分析。