Evaluación respiratoria de forma de onda acústica (AWARE)

El asma y la EPOC afectan respectivamente a millones de personas en Estados Unidos. Las enfermedades crónicas de las vías respiratorias inferiores representaban la cuarta causa de muerte en el país antes de la pandemia. Para estas y otras enfermedades pulmonares como la fibrosis quística (FQ), el seguimiento de la enfermedad de forma remota pero objetiva podría conducir a mejoras notables en el control de la enfermedad, la calidad de vida y el pronóstico general. Sin embargo, el seguimiento y el tratamiento actuales de la enfermedad a menudo se basan en informes subjetivos de síntomas, y las pruebas objetivas de función pulmonar (PFT) a menudo solo se realizan unas pocas veces al año en los centros de referencia de subespecialidades. La hipótesis principal de este estudio es que los enfoques de detección y aprendizaje automático (ML) basados ​​en teléfonos inteligentes pueden hacer avanzar la telemedicina pulmonar al permitir una evaluación integral de la enfermedad pulmonar con alta precisión, confiabilidad y adaptabilidad. Los investigadores plantean además la hipótesis de que AWARE puede ayudar con precisión a identificar diferentes enfermedades pulmonares, estimar la función pulmonar y detectar cambios asociados con las exacerbaciones. En el objetivo 1, los investigadores desarrollarán y mejorarán un enfoque de detección de teléfonos inteligentes como una ayuda precisa y confiable en el diagnóstico de enfermedades de las vías respiratorias. Los investigadores reclutarán una muestra de individuos sanos y de individuos con asma, EPOC, FQ y otras enfermedades de las vías respiratorias, para evaluar si AWARE puede clasificar con precisión a los sujetos en sus grupos de enfermedades. En el objetivo 2, los investigadores mejorarán el enfoque ML para estimar la función pulmonar de forma precisa y adaptativa, incluidos los índices PFT tradicionales de la espirometría y la oscilometría de impulso. Y en el objetivo 3, los investigadores desarrollarán técnicas de aprendizaje profundo para identificar cambios en las condiciones de las vías respiratorias asociadas con las exacerbaciones de la enfermedad, realizando AWARE durante la enfermedad estable y las exacerbaciones agudas. Para estos objetivos, los investigadores reclutarán una cohorte de sujetos pediátricos y adultos con una amplia gama de características demográficas y antropométricas, para tener una representación adecuada de diversas enfermedades de las vías respiratorias, una amplia gama de funciones pulmonares y la capacidad de obtener mediciones durante las exacerbaciones agudas de la enfermedad. . El protocolo del estudio incluirá cuestionarios de estudio, antropometría, composición corporal y tres conjuntos de PFT: espirometría, oscilometría y AWARE. Además, un subgrupo de sujetos realizará AWARE en casa durante hasta dos semanas, lo que permitirá a los investigadores evaluar mediciones supervisadas versus no supervisadas y en la clínica versus en el hogar. De manera similar, un subgrupo de sujetos realizará pruebas duales AWARE (es decir, con los teléfonos inteligentes del estudio y su propio teléfono inteligente) para evaluar la repetibilidad utilizando diversos equipos y plataformas de software.