Vibrationsresponsbilleddannelse i diagnosticering af lungesygdom

Introduktion:

Målingen af ​​regional fordeling af åndedrætslydintensitet i den menneskelige thorax under respiration ved hjælp af computeriseret lungelydsanalyse har skabt interesse som en mulig diagnostisk modalitet. Ved at bruge normal åndedrætslydfordeling som reference kan unormale fordelinger af lydenergi bruges til at identificere potentielle patologiske tilstande. Vibration Response Imaging (VRI) anvender sådan teknologi.

VRI behandler lungelydoptagelser og genererer en dynamisk repræsentation af denne lydenergifordeling på en computerskærm ved hjælp af en gråskalakodning. Luftturbulens i luftvejene og de deraf følgende vibrationer, der genereres, fanges af flere piezoelektriske kontaktsensorer, som er blevet placeret på patientens hud. Signalerne behandles ved båndpas (150-250 Hz) filtrering for at eliminere hjertelyde og brystvægsbevægelser. Disse filtrerede signaler kombineres derefter, skæres over 0,17 sekunders intervaller og konverteres til en sekvens af dynamiske billeder, der afspejler regionale lydvibrationsenergier mod en tidsakse. Lungevibrationsenergi præsenteres på skærmen i forskellige grå nuancer fra sort i områder med maksimal energi til hvid i nulenergiområder. Pilotdata tyder på, at VRI kan skelne åndedrætslyde hos normale patienter fra dem med intra-thorax patologi baseret på karakteristiske mønstre af vibrationsenergi. Reproducerbarhed af VRI-optagelser og konsistens af inter-observatør fortolkning er også blevet dokumenteret.

Sigte:

At vurdere den diagnostiske evne af Vibration Response Imaging (VRI) i evalueringen af ​​lungesygdomme (emner, der præsenterer sig som pulmonale indlagte og ambulante patienter). Brystauskultation og andre diagnostiske modaliteter, der er blevet brugt som en del af standardbehandling (f. røntgenbillede af thorax, CT-scanninger og thorax ultralyd) vil blive brugt som reference guldstandarden til at sammenligne med.

Metoder:

Alle voksne (≥ 21 år gamle) patienter (indlagte og ambulante patienter) under pleje af afdelingen for respiratorisk og kritisk plejemedicin mellem 1/07/2008 og 31/05/2009 vil blive betragtet som kvalificerede. Børn kan have for små kropsstørrelser til de nuværende standardsensorer og vil ikke blive rekrutteret. Andre inklusionskriterier vil være muligheden for at give informeret samtykke.

Eksklusionskriterier: Forhold, der vil forhindre placering af sensorer på patienternes ryg, såsom knogle-/brystvægsdeformitet og smitsom hudtilstand. Tilstedeværelsen af ​​pacemakere og graviditet betragtes også som kontraindikationer på grund af de endnu udefinerede sikkerhedsproblemer forbundet med disse tilstande.

Patienter, der har underskrevet informeret samtykke, vil blive bedt om at sidde oprejst med ryggen blottet. De, der ikke kan sidde op, vil få sensorerne til at glide under sig, mens de er i liggende stilling.

Optagelser vil derefter blive udført ved hjælp af VRI-enheden (Deep Breeze™, Or Akiva, Israel). Toogfyrre sensorer, der er samlet på 2 plane arrays, vil blive placeret på emnets ryg. Hver række af 3 sensorer holdes på plads af silikonekopper, der er koblet til patientens ryg af en computerstyret lavvakuumforsegling. Før påføring af sensorerne, vil patientens ryg blive tørret af med en alkoholfri vådserviet for at fjerne sved og snavs.

Patienterne vil blive optaget i 12 sekunder, mens de bliver bedt om at trække vejret dybt ind og ud. Tvangsudåndinger frarådes. Hver 12-sekunders optagelse inkluderer normalt 3-4 respirationscyklusser. De fleste patienter skal trænes i vejrtrækningsteknikken i 1-2 minutter af den registrerende læge. Der vil i gennemsnit blive foretaget 2-3 optagelser ved hver indstilling for at sikre, at et reproducerbart billede kan opnås.

Den primære efterforsker blev uddannet i optagelse og tolkning på Harvard University. Medundersøgerne er blevet uddannet af hovedefterforskeren og kender maskinen, fordi den har været på forsøg med afdelingen.

VRI-optagelserne vil blive fortolket af undersøgelsens læger og af Deep Breeze (virksomhed, der fremstiller VRI-udstyr) videnskabsmand. Ingen af ​​patientens personlige eller kliniske oplysninger vil blive frigivet til Deep Breeze Pte Ltd.

Der vil ikke blive udført yderligere tests eller undersøgelser på patienterne. De vil modtage ledelse i henhold til standard for pleje. VRI-optagelserne vil blive sammenlignet med almindelige fysiske undersøgelser og diagnostiske undersøgelser, som patienterne alligevel ville have haft. Patienterne vil derfor ikke få udbetalt nogen økonomisk kompensation for deres deltagelse i forsøget.

Datastyring

Oplysninger, der vil blive indsamlet, er beskrevet i Case Report Form (bilag A). Alle kliniske data vil blive opbevaret i hovedefterforskerens aflåste afdelingskontor i en periode på 2 år efter afslutningen af ​​forsøget med henblik på dataanalyse. Patientens VRI-optagelser forbliver på VRI-maskinen, som også er adgangskodebeskyttet. Med henblik på analyse kan optagelserne downloades til CD'er og sendes til Deep Breeze. Disse optagelser vil ikke indeholde nogen personlige oplysninger undtagen afidentificerede emnekodenumre.

Statistikker

Da dette er et eksplorativt forsøg for at teste gennemførligheden af ​​en ny teknologi, er der intet grundlag for prøvestørrelsesindsamling. Et vilkårligt tal på 200 blev valgt, fordi dette blev anset for at kunne opnås inden for prøveperioden. Vi vil forsøge at korrelere VRI-resultaterne med den fysiske undersøgelse og andre diagnostiske modaliteter for individuelle sygdomstilstande afhængigt af den kliniske diagnose (f. astma, bronkiektasi, lungebetændelse, emfysem, hjertesvigt, effusion, pneumothorax) med håbet om at finde pålidelige mønstre, der vil muliggøre en diagnose udelukkende baseret på VRI. Sensitivitet og specificitet vil blive beregnet for hver tilstand