Mobilní monitorování vitálních funkcí u uživatelů opiátů (MOVE)

1. ÚČEL Účelem pilotní studie je posoudit proveditelnost nového zařízení (Canary 01 Mobile Vital Signs Monitoring Device) u jedinců, kteří si injekčně aplikují opioidy, au hospitalizovaných pacientů, kteří užívají vysoké dávky perorálních opioidů. Primárním cílem je vyhodnotit, zda lze přístroj spolehlivě a pohodlně nosit po delší dobu po konzumaci opioidů a zda dokáže přesně monitorovat změny vitálních funkcí (elektrokardiogram (EKG), srdeční frekvence, dechová frekvence) v této klinické populaci a nastavení. . Sekundárním účelem studie je obohatit naše chápání změn vitálních funkcí, ke kterým dochází po konzumaci opioidů. Dlouhodobým cílem studie je vytvořit zařízení, které umožní lékařům a pacientům včas odhalit nežádoucí účinky konzumace opioidů (tj. respirační deprese), aby mohly být poskytnuty vhodné léčebné intervence k prevenci morbidity a mortality související s předávkováním.
2. HYPOTÉZY Tým předpokládá, že mobilní zařízení pro sledování vitálních funkcí Canary 01 se ukáže jako proveditelné a spolehlivé zařízení pro sledování životních funkcí před a po konzumaci opioidů, mezi jednotlivci, kteří si opiáty injekčně aplikují, a mezi jednotlivci, kteří užívají vysoké dávky opioidních léků.

3. ODŮVODNĚNÍ Opioidní léky jsou klíčovými látkami pro léčbu akutní bolesti, bolesti při rakovině a Světová zdravotnická organizace je považuje za základní léky pro léčbu bolesti. Opioidní léky však mají profil závažných vedlejších účinků, včetně toho, že přispívají k deliriu, nadměrné sedaci a respirační depresi v případě předávkování. Mezi lety 2005 a 2009 došlo v Britské Kolumbii k 815 úmrtím souvisejícím s fentanylem, hydromorfonem, morfinem a oxykodonem. Předávkování opioidy je nyní ve Spojených státech druhou nejčastější příčinou náhodného úmrtí.

   Kromě nežádoucích účinků je známo, že opioidy jsou vysoce návykové. V Kanadě bylo k roku 2012 odhadem 75 000–125 000 injekčních uživatelů drog (převážná většina z nich injekčně užívala opioidy) a také přibližně 200 000 lidí se závislostí na opioidech na předpis.

   Poznatky získané v této inovativní pilotní studii budou podkladem pro vývoj mobilního monitorovacího zařízení určeného k upozorňování lékařů na kardiopulmonální změny indikující předávkování opioidy u pacientů, což umožňuje rychlou detekci, intervenci a podávání potenciálně život zachraňující léčby. V konečném důsledku by klinická implementace tohoto zařízení mohla vést ke snížení podstatné morbidity a mortality, kterou lze připsat předávkování souvisejícím s opioidy.

   Splněním našeho sekundárního cíle navíc tato studie proveditelnosti přispěje k novým poznatkům o změnách kardiopulmonálního stavu spojených s užíváním vysokých dávek opioidů.

4. CÍLE

Primární cíl Zjistit, zda lze při monitorování jedinců závislých na opioidech úspěšně použít mobilní monitorovací systém pro specifické životní funkce (např. srdeční frekvenci a frekvenci dýchání).

Konkrétně studijní tým prověří:

1. Soulad účastníků;
2. Proveditelnost sběru, ukládání a analýzy dat specifických vitálních funkcí pro hodnocení stavu účastníka; a
3. Klinická užitečnost a celková přijatelnost mobilních monitorovacích zařízení ze strany účastníků a poskytovatelů

Sekundární cíl Dokumentovat a charakterizovat změny kardiopulmonálního stavu spojené s konzumací opiátů.

5) METODA VÝZKUMU Studie MOVE je jednomístná, třítýdenní studie proveditelnosti u jedinců, kteří hlásí pokračující/současné injekční užívání opioidů. Potenciální účastníci studie se budou rekrutovat z kliniky Providence Crosstown a nemocnice St. Paul's Hospital. Cílový cíl registrace je 25.

Na místech náboru do studie budou potenciální kandidáti studie pozváni k účasti, poskytnutí informovaného souhlasu a dokončení screeningové návštěvy (návštěva 1) za účelem posouzení způsobilosti.

Jakmile se zjistí, že jsou způsobilí, jednotlivci přijatí na klinice Crosstown absolvují všechny další studijní návštěvy (návštěvy 2, 3 a 4) na klinice Crosstown. Na klinice Crosstown dostávají jednotlivci řízenou léčbu závislosti na opioidech se známým množstvím drogy (např. diacetylmorfin, hydromorfon). Klinika je zaměstnána klinickými lékaři, kteří jsou vyškoleni a vybaveni, aby zvládli jakékoli potenciální předávkování opiáty. U hospitalizovaných pacientů přijatých do nemocnice St. Paul's se všechny studijní návštěvy uskuteční v nemocnici.

Všichni účastníci budou sledováni na třech samostatných studijních návštěvách. Na začátku každého sezení a před konzumací opioidů koordinátor studie pomůže s umístěním dvou mobilních monitorovacích zařízení na účastníka studie za účelem měření specifických vitálních funkcí:

• Monitor srdeční frekvence a EKG: Údaje o srdeční frekvenci a EKG budou shromažďovány pomocí kompaktního bezdrátového zařízení se 3 svody, které jsou umístěny na hrudi účastníka. Vodiče jsou připojeny k jednotce procesoru/baterie, přibližně velikosti kostky mýdla.
• Dechová frekvence bude zjišťována pomocí pásů Respiratory Inductance Plethysmography (RIP) upevněných kolem břicha účastníka.
• Monitorování aktivity: Inertial Measurement Unit (IMU) (gyro) je začleněna do zařízení pro měření aktivity účastníka.

Na klinice Crosstown obdrží účastník svou řízenou léčbu prostřednictvím samoinjekce a bude sledován po celkovou dobu 120 minut na klinickém sále/místnosti po ošetření.

V nemocnici St. Paul's Hospital bude účastníkovi podána dávka perorálních opioidních léků a bude sledován po dobu 120 minut, ideálně u lůžka v nemocničním pokoji a vždy na nemocničním oddělení.

Monitorovací zařízení budou nasazena na celkovou dobu 120 minut. Koordinátor studie zůstane s účastníkem po celou dobu pozorování. Kromě údajů o vitálních funkcích vyplní koordinátor studie protokol činností, který dokumentuje všechny činnosti, ke kterým dojde během doby, kdy je monitor na místě. Kromě toho budou členové studijního týmu zaznamenávat veškeré lékařské ošetření a/nebo intervence prováděné během této doby.

Data z mobilních monitorů budou přenášena přes Bluetooth do chytrého telefonu a poté bezpečně přenesena do studijní databáze. Přenášená data budou kódována pouze identifikačním kódem účastníka studie a nebudou obsahovat žádné chráněné zdravotní informace a nebudou použity pro žádné klinické rozhodování.

Je důležité zdůraznit, že data shromážděná z mobilního monitorovacího zařízení budou použita výhradně pro výzkum a nebudou sloužit k žádnému klinickému rozhodování.

Všichni účastníci budou propuštěni ze studie na návštěvě 4. Účastníkům bude na požádání nabídnuto doporučení na léčbu závislosti.

Bezpečnostní údaje budou shromažďovány do 30 dnů po poslední studijní návštěvě a sledování jakýchkoli závažných nežádoucích příhod bude pokračovat až do vyřešení.

MOBILNÍ MONITOROVACÍ ZAŘÍZENÍ VITÁLNÍCH ZNAKŮ

Prototyp má několik hlavních součástí, včetně několika komerčně dostupných senzorů pro měření srdeční frekvence, dýchání a dat o pohybu, uzavřené pouzdro obsahující obvody pro zpracování a přenos dat a rozhraní mobilního telefonu/systému pro ukládání a přenos dat.

Data se shromažďují z dýchacích pásů, elektrod EKG a akcelerometru. Bezpečnost jednotlivých komponent snímače byla již dříve hodnocena příslušnými výrobci a všechny jsou v současné době dostupné pro komerční účely. Dva dýchací pásy, které se nosí na hrudníku a břiše, budou měřit vzorce a změny ve vzorcích dýchání účastníků. Ačkoli to ještě není implementováno, výstupy, jako je dech za minutu, by mohly být v budoucnu extrahovány z datového souboru pomocí softwaru pro vyhledávání píku nebo frekvenční analýzu. Čtyři elektrody EKG umístěné na hrudníku a břiše účastníka zaznamenají změny analogového napětí, které odpovídají rozdílu elektrického potenciálu, ke kterému dochází během srdečního cyklu (tj. tlukot srdce). Elektrody jsou konfigurovány v 3-svodovém uspořádání, se třemi signálními elektrodami a poháněnou elektrodou. V nepravděpodobném případě, že by došlo k poruše zařízení, byly k optimalizaci bezpečnosti účastníků použity EKG čipy Analog Devices s ochranným obvodem omezujícím proud podle specifikací výrobce. 3osý analogový akcelerometr je vzorkován při 10 Hz a používá se k označení aktivit a pohybových artefaktů, které mohou ovlivnit EKG a respirační data.

Tyto senzory jsou připojeny k vlastní desce s plošnými spoji (PCB) a modulu Bluetooth uvnitř 3D tištěného pouzdra. PCB obsahuje dva mikroprocesory potřebné pro systém: PIC16LF1618 a Broadcom Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices (WICED) Smart. WICED Smart přenáší data ze senzorů do mobilního telefonu pomocí Bluetooth Low Energy (BLE). Pouzdro obsahuje obvodové desky a 3,7 V lithium-iontovou baterii; desky plošných spojů jsou zašroubovány do samostatné přihrádky nepřístupné pacientům.

Deska s plošnými spoji zpracovává a odesílá data do telefonní aplikace. Data jsou poté bezdrátově přenášena do databáze ve standardizovaném dotazovacím jazyce (SQL). V rámci této databáze je každý datový bod spojen s časovým razítkem a identifikací pacienta (ID), což umožňuje uložení dat více pacientů do stejné databáze SQL. A konečně, baterie obsažená v pouzdře byla testována tak, aby vydržela dva dny nepřetržitého používání.

6) STATISTICKÁ ANALÝZA

Pro demografické údaje účastníků a základní charakteristiky budou vytvořeny popisné statistiky, včetně průměru, směrodatné odchylky, mediánu a 95% intervalu spolehlivosti průměru pro spojité proměnné a rozdělení četnosti pro kategorické proměnné.

STATISTICKÉ METODY PRIMÁRNÍCH A SEKUNDÁRNÍCH VÝSLEDKŮ

Vzhledem k tomu, že se jedná o studii proveditelnosti, nejsou plánovány složitější statistické analýzy.

PRŮZKUMNÉ ANALÝZY

Biometrická data shromážděná před a po konzumaci opioidů budou sestavena a použita pro konstrukci předběžných simulačních modelů průměrných změn srdeční frekvence a dechové frekvence po konzumaci vysokých dávek opioidů. V konečném důsledku bude cílem těchto modelovacích cvičení vyvinout klinický algoritmus, který bude použit se zařízením pro sledování mobilních známek k určení prahů rizika a úrovní terapeutického zásahu požadovaných u každého prahu.