Monitorování pacientů s chronickou obstrukční plicní nemocí doma pomocí techniky nucené oscilace

Neustálý pokrok lékařské vědy a techniky a zlepšování životních podmínek zvýšily očekávanou délku života v průmyslových zemích: výsledkem je progresivní stárnutí populace [OSN, 2002]. Jedním z důsledků tohoto trendu je zvyšující se počet lidí trpících chronickými nemocemi.

Mezi těmito patologiemi je chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) důležitější pro počet pacientů a úmrtí postihujících 80 milionů lidí na světě [WHO, 2006]. Časový průběh onemocnění je charakterizován stabilními periodami přerušovanými intermitentními akutními exacerbacemi symptomů, během kterých dochází k těžkému zánětlivému procesu vedoucímu ke zvýšené obstrukci dýchacích cest. Během exacerbací je riziko úmrtí velmi vysoké [Connors a kol., 1996; Soler-Cataluna a kol., 2005]. Navíc frekvence a závažnost exacerbací koreluje se zhoršením zdravotního stavu pacienta [Anzueto et al, 2009; Donaldson a kol., 2002].

Zátěž péče o pacienty s CHOPN na národní systémy zdravotní péče a společnost je vysoká. Využití zdrojů zdravotní péče pacienty s CHOPN je primárně způsobeno akutními exacerbacemi vyžadujícími péči na pohotovosti a v nemocnici [Dal Negro, 2008].

Potřeba racionalizace nákladů na zdravotní péči podnítila v posledních letech vývoj nových technologií pro domácí sledování těchto pacientů zaměřených především na včasnou detekci nástupu exacerbací. To by mohlo pomoci rozvoji nových terapeutických a organizačních modelů zaměřených na snížení dopadu takových událostí na kvalitu života pacienta a na národní systémy zdravotní péče.

Publikovaná data nabízejí několik různých následných modelů domácího monitorování CHOPN. Pro sledování pacientů po propuštění z nemocnic byly navrženy psané a elektronické deníky, dotazníky, telefonická asistence respiračních sester nebo specializovaného klinického personálu a využití webových call center. I když jsou hlášeny pozitivní výsledky, pokud jde o snížení počtu hospitalizací [Vitacca et al, 2009], mnoho pacientů s CHOPN má tendenci podceňovat závažnost svého stavu [Cote et al, 1998] a pacientova compliance při zaznamenávání jejich symptomů se s časem rychle snižuje [ Cote a kol., 1998]. Jiní autoři se navíc zabývají problémem správného vyhodnocení dopadu takových modelů na kvalitu života pacientů a na snížení počtu hospitalizací a úmrtnosti [Ram et al, 2004; Bolton a kol., 2010].

Efektivní domácí monitorovací systém pro pacienty s CHOPN by měl mít následující vlastnosti:

1. snadné použití v nehlídaném prostředí,
2. schopen poskytovat rozumné a objektivní informace o stavu pacienta,
3. nízké náklady.

Klinicky je diagnostika a monitorování pacientů s CHOPN založena na spirometrických parametrech, jako je FEV1 (objem usilovného výdechu za 1 sekundu), FVC (usilovaná vitální kapacita) a FEV1/FVC získané z manévrů usilovného výdechu [Gold, 2009]. Pro většinu pacientů postižených CHOPN je však velmi obtížné správně provést spirometrii kvůli jejich špatné schopnosti provádět nucené manévry. Z tohoto důvodu je nutné, aby byl test pod dohledem lékaře [Miller et al, 2005]. Kromě toho v lékařské komunitě panuje všeobecné přesvědčení, že FEV1 je u pacientů s CHOPN necitlivá na změny během krátkých časových období, takže spolehlivost tohoto parametru jako přesné metriky pro akutní respirační příhody vzbuzuje kontroverze.

To mohou být některé z důvodů, proč většina studií, kde byli pacienti sledováni pomocí domácí spirometrie nebo špičkových průtokoměrů, vykazovala špatné výsledky [Brouwer et al, 2010].

Slibnou technologii pro domácí monitorování respiračních onemocnění představuje technika nucených oscilací (FOT). FOT je založena na analýze reakce dýchacího systému na vnější tlakové podněty superponované na spontánní dýchání pacienta. Nevyžaduje spolupráci pacienta a dokáže zajistit přesné měření i bez dohledu specializovaného personálu.

V posledních několika letech byly vyvinuty nové technologie založené na FOT a speciálních algoritmech výzkumnou skupinou respiračního výzkumu Bioinženýrské katedry Univerzity Politecnico di Milano v Itálii. Tyto metodiky již byly testovány a ukázaly se jako účinné pro automatické a kvantitativní hodnocení několika jevů, včetně:

• přítomnost či nepřítomnost omezení exspiračního průtoku (EFL) dech by dech [Dellaca' et al, 2004];
• odpor dýchacích cest korigovaný z artefaktů zavedených EFL [Dellaca' et al, 2009];
• stupeň heterogenity dýchacích cest měřený analýzou frekvenční závislosti odporu;
• odpověď dýchacího systému na podávání bronchodilatancií a bronchokonstriktorů [Dellaca' et al, 2009].

Nedávno spin-off společnost respirační skupiny Bioinženýrského oddělení Politecnico di Milano zpřístupnila speciální zařízení (RESMONPRO-deník) vhodné pro sběr dat u pacienta doma bez lékařského dohledu. Data z prototypu přístroje zaznamenaná na pacientech s astmatem prokázala jeho vhodnost pro vzdálené sledování chronických stavů bez dozoru.

CÍL STUDIE

Cílem této studie je zhodnotit možnost sledování oscilačních parametrů mechaniky plic měřených technikou Forced Oscillation Technique (FOT) pro časnou detekci exacerbací u pacientů s CHOPN.

Primárním výstupem proto bude identifikace vztahu mezi změnami v symptomech pacienta, vzorem dýchání, indexy mechanické impedance plic a výskytem a exacerbací.

Dalším výstupem studie bude identifikace a klasifikace vzniklých exacerbací.

PROTOKOL STUDIA

Měření před studiem:

Po zařazení do studie bude každý subjekt navštíven lékařem a podstoupí standardní plicní funkční test.

Kromě toho budou shromažďovány následující údaje:

• anamnéza exacerbací
• historie kouření
• anamnéza onemocnění
• přítomnost přidružených onemocnění

Denní program sledování domácnosti:

Všichni pacienti budou doma sledováni pomocí přístroje pro oscilometrické měření funkčnosti plic (RESMON pro).

Délka měření bude 2-3 minuty jednou denně po dobu 6 až 8 měsíců. Na začátku měření přístroj vyzve pacienta k vyplnění jednoduchého dotazníku pro sebehodnocení jeho symptomů (dušnost, množství a hnisavost sputa, sípání, kašel). Po dobu trvání studie bude účastník požádán, aby nosil Actiwatch Spectrum 24 hodin denně. Actiwatch Spectrum, malé zařízení podobné hodinkám, měří aktivitu záznamem a analýzou údajů z palubního akcelerometru. Každá 1 minutová epocha aktivity je analyzována a statistické výsledky se ukládají do vnitřní paměti, která pojme až šest měsíců dat. Aktigrafická data poskytují objektivní záznam aktivity a byla ověřena pro stanovení normálních a abnormálních vzorců spánku/bdění.

Sestra bude provádět týdenní telefonický rozhovor, aby shromáždila informace o přítomnosti a načasování následujících událostí:

• Změna současné medikamentózní terapie
• Systémové užívání/předpis steroidů
• Užívání antibiotik/předpis
• Hospitalizace z respiračních příčin
• Vstup na pohotovost
• Neplánovaný hovor u praktického lékaře
• Neplánovaná návštěva praktického lékaře
• Návštěva specialisty
• Zhoršení ve spánku
• Zhoršení dušnosti při každodenních aktivitách
• Horečka

ANALÝZA DAT

Data časových řad a jejich variabilita budou analyzována pomocí metody časové nevratnosti, výběrové a víceškálové entropie a Gumbelovy statistiky extrémních hodnot. Prediktor exacerbace pak bude odvozen výpočtem podmíněné pravděpodobnosti budoucí akutní příhody dané trendem nebo variabilitou indexů odvozených z výše uvedených metod. Data budou navíc analyzována také pomocí deterministického přístupu: lineární a nelineární modelovací analýza