In this retrospective multicentric cohort study, we evaluate the potential benefits of a clinical decision support system (CDSS) for the automated detection of Acute kidney injury (AKI). A total of 80,389 cases, hospitalized from 2017 to 2019 at a tertiary care hospital (University of Leipzig Medical Center (ULMC)) and two primary care hospitals (Muldentalkliniken (MTL)) in Germany, were enrolled. AKI was defined and staged according to the Kidney disease: improving global outcomes (KDIGO) guidelines. Clinical and laboratory data was automatically collected from electronic patient records using the frameworks of the CDSS. In our cohort, we found an overall AKI incidence proportion of 12.1%. We identified 6,393/1,703/1,604 cases as AKI stage 1/2/3 (8.0%/2.1%/2.0%, respectively). Administrative coding with N17 (ICD-10-GM) was missing in 55.8% of all AKI cases with the potential for additional diagnosis related groups (DRG) reimbursement of 1,204,200 € in our study. AKI was associated with higher hospital mortality, increased length of hospitalisation and more frequent need of renal replacement therapy. A total of 19.1% of AKI cases (n = 1,848) showed progression to higher AKI stages (progressive AKI) during hospitalization. These cases presented with considerably longer hospitalization, higher rates of renal replacement therapy and increased mortality (p<0.001, respectively). Furthermore, progressive AKI was significantly associated with sepsis, shock, liver cirrhosis, myocardial infarction, and cardiac insufficiency. AKI, and especially its progression during hospitalization, is strongly associated with adverse outcomes. Our automated CDSS enables timely detection and bears potential to improve AKI outcomes, notably in cases of progressive AKI.
Zusammenfassung
Hintergrund
Labormedizinische Diagnostik ist für die Diagnosestellung, Therapieeinleitung und Überwachung von Patienten unverzichtbar. Unberücksichtigte oder fehlerhaft interpretierte Laborergebnisse haben unerwünschte Auswirkungen und gefährden die Patientensicherheit. „Clinical decision support systems“ (CDSS) könnten helfen, eine angemessene Interpretation und medizinische Reaktion zu unterstützen.
Ziel der Arbeit
Das Forschungsprojekt zur digitalen Labormedizin (Analyse- und Meldesystem zur Verbesserung der Patientensicherheit durch Echtzeitintegration von Laborbefunden [AMPEL]) hat zum Ziel, auf Basis der Diagnostik am Institut für Laboratoriumsmedizin der Universitätsmedizin Leipzig ein CDSS zu entwickeln, das die Behandler dabei unterstützt, notwendige medizinische Maßnahmen sicherzustellen.
Material und Methoden
In einer Literaturrecherche zu CDSS wird der aktuelle Stand der Technik beschrieben. Hierauf aufbauend wird das AMPEL-Projekt mit seinen Zielen, Herausforderungen und ersten Ergebnissen vorgestellt. Die Entwicklung der Regel- und Meldesysteme wird am klinischen Beispiel der schweren Hypokaliämie erläutert.
Ergebnisse und Diskussion
Durch die interdisziplinäre Entwicklung von Regel- und Meldesystemen auf Basis von klinischen Daten wurden spezifische, fachgebietsübergreifende CDSS erstellt, die auf hohe Akzeptanz stoßen. Erste Ergebnisse zur schweren Hypokaliämie belegen einen positiven Effekt auf die Patientenbehandlung. Bei der Entwicklung komplexerer Regelwerke, etwa zur Sepsisdiagnostik oder dem akuten Koronarsyndrom, stellt die begrenzte Verfügbarkeit standardisierter und digital verfügbarer klinischer Daten eine Herausforderung dar. Neben klassischen Entscheidungsbäumen in CDSS bieten Methoden des maschinellen Lernens eine vielversprechende Perspektive für zukünftige Entwicklungen.
Interface modification based on ultra‐thin mercapto‐propyl(trimethoxy)silane (MPTMS) films is shown to promote joining of copper and aluminum by plastic deformation followed by a heat treatment. The surface morphology and the surface chemistry of the metal substrates were analyzed by means of FE‐SEM, XPS, and FT‐IRRAS. The spectroscopic data show that the MPTMS film is crosslinked via Si–O–Si bonds and that stable Cu–S and Si–O–Al interfacial bonds are formed. The shear‐force tests of the joints led to force displacement curves that are characteristic for a covalently bonded interface. Complementary cross sectional SEM and EDS analysis of the joint proved that a defect‐free interface was formed without any measureable interdiffusion of metals across the interface or cracking of an oxide films.
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