Akustisk bølgeform respiratorisk evaluering (AWARE)

Astma og KOL påvirker henholdsvis millioner af mennesker i USA. Kroniske nedre luftvejssygdomme repræsenterede den fjerde hyppigste dødsårsag i landet før pandemien. For disse og andre lungesygdomme som cystisk fibrose (CF) kan fjernovervågning af sygdommen, men objektivt, føre til markante forbedringer i sygdomskontrol, livskvalitet og overordnet prognose. Men den nuværende sygdomsovervågning og -behandling er ofte afhængig af subjektiv symptomrapport, og objektive lungefunktionstests (PFT'er) udføres ofte kun en håndfuld gange om året på subspecialhenvisningscentre. Den primære hypotese for denne undersøgelse er, at smartphone-baserede sensing og machine learning (ML) tilgange kan fremme pulmonal telemedicin ved at muliggøre omfattende lungesygdomsevaluering med høj nøjagtighed, pålidelighed og tilpasningsevne. Efterforskerne antager yderligere, at AWARE nøjagtigt kan hjælpe med at identificere forskellige lungesygdomme, estimere lungefunktion og opdage ændringer forbundet med eksacerbationer. I mål 1 vil efterforskere udvikle og forbedre en smartphone-sensing-tilgang som en nøjagtig og pålidelig hjælp til diagnose af luftvejssygdomme. Efterforskere vil rekruttere en prøve af raske individer og individer med astma, KOL, CF og andre luftvejssygdomme for at vurdere, om AWARE nøjagtigt kan klassificere forsøgspersoner i deres sygdomsgrupper. I mål 2 vil efterforskere forbedre ML-tilgangen til at estimere lungefunktion nøjagtigt og adaptivt, herunder traditionelle PFT-indekser fra spirometri og impulsoscillometri. Og i mål 3 vil efterforskerne udvikle dyb læringsteknikker til at identificere ændringer i luftvejstilstande associeret med sygdomsforværringer ved at udføre AWARE under stabil sygdom og akutte eksacerbationer. Til disse formål vil efterforskerne rekruttere en kohorte af pædiatriske og voksne forsøgspersoner med en bred vifte af demografiske og antropometriske karakteristika, for at have tilstrækkelig repræsentation af forskellige luftvejssygdomme, en bred vifte af lungefunktion og evnen til at opnå målinger under akutte sygdomsforværringer . Studieprotokollen vil omfatte undersøgelsesspørgeskemaer, antropometri, kropssammensætning og tre sæt PFT'er: spirometri, oscillometri og AWARE. En undergruppe af forsøgspersoner vil desuden udføre AWARE i hjemmet i op til to uger, hvilket gør det muligt for efterforskere at evaluere overvågede vs. ikke-superviserede og klinik- vs. hjemmemålinger. På samme måde vil en undergruppe af forsøgspersoner udføre AWARE dobbelttest (dvs. med både studiesmartphones og deres egen smartphone) for at evaluere repeterbarheden ved hjælp af forskelligt udstyr og softwareplatforme.