Keuhkoäänet keuhkosairauden vakavuuden ja toipumisen indikaattoreina

Hengityselinten ongelmat ovat merkittävä taakka kaiken ikäisille potilaille, jotka kärsivät mitä erilaisimmista sairauksista ja heidän perheilleen, ja aiheuttavat valtavia taloudellisia kustannuksia. Siten hengitysterapiat, fysikaaliset (kuten hengitysteiden raivaushoito) tai kemialliset (kuten lääkitys- tai inhalaatiohoidot) ovat yhä tärkeämpiä. Hengityshoitojen tehokkuudesta tiedetään kuitenkin vähän, koska nykyisin käytettyjen tulosmittausten tarkkuus, luotettavuus ja herkkyys ovat puutteellisia. Satunnaiset keuhkojen äänet (eli vinkuminen ja rätinä) on osoitettu olevan objektiivinen, luotettava mitta ja herkkä indikaattori pienistä hengitysteiden geometrian muutoksista. Keuhkosairauden vaikeusasteen havaitseminen ja karakterisointi voidaan tehdä ennen muita toimenpiteitä käyttämällä vinkuna- ja rätise-analyysiä. ALS:n muutosherkkyyttä arvioivia tutkimuksia ei kuitenkaan ole koskaan tehty, ja niitä pidetään tarpeellisina arvioitaessa, onko ALS sopiva tulosmittari muissa kliinisissä toimenpiteissä havaittujen ongelmien ratkaisemiseksi.

Siksi tämän projektin päätavoitteena on arvioida ja tulkita keuhkojen äänien vasteita hengityselinten interventioihin. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi tehdään korkearesoluutioinen tietokonetomografia (HRCT), joka on kultainen standardi keuhkosairauksien arvioinnissa.

Tutkimuksen erityistavoitteet ovat:

1. tutkia ALS:ää keuhkosairauden vaikeusasteen ja toipumisen indikaattoreina vertaamalla keuhkojen akustisia tietoja keuhkojen HRCT-kuviin ja muihin mittareihin, kuten hengästyneisyyteen, happisaturaatioon ja keuhkojen toimintaa koskeviin tietoihin) hengityselinten hoitoa edeltävä ja jälkeinen hoito);
2. tutkia ALS-tietoja ysköksen liikkeen indikaattoreina vertaamalla akustista ja kuvantamisanalyysiä;
3. tutkia hengitysfysioterapian tehokkuutta potilailla, joilla on LTRI.

Suunnitelmana on rekrytoida noin 100 vapaaehtoista LRTI-potilasta keskussairaalaan. Tähän tutkimukseen otetaan kansainvälisten ohjeiden mukaisesti LRTI-diagnoosin saaneita aikuispotilaita. Osallistujien ikä ja patologia on valittu, koska i) aikuisten potilaiden on helpompi tehdä yhteistyötä; ii) aikuisten potilaiden ALS-tautiin perustuva karakterisointi mahdollistaa tulevien vertailujen; iii) tämä patologia yleensä hyötyy lääketieteellisistä ja hengitysteiden fysioterapiahoidoista heti diagnoosin jälkeen, mutta Portugalissa he eivät usein saaneet hengitysteiden fysioterapiaa. Lisäksi nämä potilaat voivat tehdä yhteistyötä tiedonkeruun, eli kuvantamistekniikoiden kanssa, mikä on olennaista arvioitaessa toimenpiteen muutosherkkyyttä.

Potilaat rekrytoidaan lääkärin kautta, joka antaa lyhyen selvityksen tutkimuksesta. Tämän jälkeen tutkija ottaa yhteyttä kiinnostuneisiin osallistujiin antaakseen tarkempia tietoja ja hankkiakseen suostumuslomakkeet. Potilaat, jotka suostuvat osallistumaan, jaetaan satunnaisesti tavanomaiseen hoitoon tai tavanomaiseen hoitoon ja hengitysteiden fysioterapiaan (noin 50 potilasta kussakin ryhmässä).

Perustiedot kerätään ensimmäisen 24 tunnin aikana potilaiden sairaalakäynnistä. Tutkija kerää kliinistä tietoa, sosio-demografista, antropometrista, hengenahdistusta ja perifeeristä happisaturaatiota kaikista osallistujista. Monikanavainen järjestelmä, jossa on 7 mikrofonia (kiinnitetty potilaan rintakehään), liitetään kannettavaan tietokoneeseen ja sitä käytetään keuhkojen äänitietojen tallentamiseen. Tämän jälkeen potilaat asettuvat makuulle selälleen koneen sokkelille ja rinnasta otetaan HRCT-kuva. Keuhkojen toiminta- ja rasitustoleranssitiedot tallennetaan sitten.

Koeryhmän potilaat saavat päivittäistä lääketieteellistä hoitoa ja hengitysfysioterapiaa 3 kertaa viikossa, 2 viikon ajan (keskimääräinen aika LRTI:n hoitoon). Hengitysfysioterapia koostuu hengityksen uudelleenharjoittelusta ja rintakehän raivaustekniikoista, rintakehän liikkuvuutta, laajentamista ja joustavuutta lisäävistä harjoituksista, sydän-hengitysharjoittelusta sekä sairauskasvatusta. Tämä ohjelma räätälöidään jokaisen yksilöllisen tarpeen mukaan. Tämän ajanjakson jälkeen kaikki mittaukset toistetaan. Lisäksi kaikki toimenpiteet paitsi rintakuvia tehdään myös ennen/jälkeen jokaista hengitysfysioterapiakertaa toimenpiteen seuraamiseksi. Jokainen istunto pidetään kiinteistön varustetuissa huoneissa ja kestää noin 60 minuuttia.

Keuhkojen äänien muutoksen tunnistamiseksi käytetään tilastollisia tekniikoita (esim. ALS, luokan sisäinen korrelaatiokerroin, Bland ja Altmand 95 % sopimusrajat ja pienin todellinen ero). Kuvien ja äänien suhdetta tutkitaan ja määritellään analyyttisesti ja kvantitatiivisesti. Tulosmittareiden muutosten analysoimiseksi näiden kahden ryhmän tietoja verrataan lähtötilanteessa ja 3 viikkoa toimenpiteen jälkeen.

Tietojen analysointi suoritetaan käyttämällä patentoituja ohjelmistopaketteja (esim. Matlab, SPSS), ja se sisältää kuvailevien tilastojen luomisen sekä olemassa olevien ja mukautettujen rutiinien käytön hypoteesien testaamiseen sekä signaalien käsittelyyn ja analysointiin.