Sydämen vajaatoiminnan seuranta Eko-elektronisilla stetoskoopeilla (CardioMEMS)

Sydämen vajaatoiminta (HF) vaikuttaa arviolta 6,2 miljoonalle yli 20-vuotiaalle amerikkalaiselle, ja se on erittäin suuri terveydenhuoltojärjestelmän taakka maailmanlaajuisesti. HF-hallinnon vuotuiset kustannukset Yhdysvalloissa arvioitiin 30,7 miljardiksi dollariksi vuonna 2012, ja niiden ennustetaan nousevan 68,7 miljardiin dollariin vuoteen 2030 mennessä. HF-hoidon ensisijainen kustannustekijä on korkea akuutti dekompensaatio ja sitä seuraava sairaalahoito. Keskimääräiset potilaskohtaiset kustannukset HF-aiheisesta sairaalahoidosta ovat arviolta 14 631 dollaria.

Niistä tiloista, joita Centers of Medicare ja Medicaid Services (CMS) tarkkailevat sairaalan takaisinoton vähentämisohjelmansa osalta, HF:llä on korkein mediaani takaisinottoaste päivinä 1–29 (23 %) ja päivinä 1–60 (11,4 %) kotiutuksen jälkeen. HF-takaisinoton kustannustaakka on 2,7 miljardia dollaria vuonna 2013. Vuoden 2012 meta-analyysissä arvioitiin, että 23,1 % HF-takaisinottoista on vältettävissä, vaikka yksittäisten tutkimusten osuus vaihteli 5 %:sta 79 %:iin. Monet terveyssuunnitelmat, mukaan lukien CMS, ovat keskittyneet interventioihin, joilla seurataan potilaita HF-dekompensaation varhaisessa havaitsemisessa. Aikaisemmat toimenpiteet voivat auttaa hoitoryhmiä estämään vältettäviä sairaalahoitoja.

Invasiiviset hemodynaamiset anturilaitteet ovat antaneet HF-hoitotiimille mahdollisuuden ennustaa ja estää HF-dekompensaatiotapahtumia ja siten estää uudelleen sairaalahoitoja. Yksi tällainen laite on CardioMEMS-keuhkovaltimoanturi (PA) (Abbott Inc., Atlanta, GA, USA). CardioMEMS istutetaan vasemman PA:n haaraan, mikä mahdollistaa PA-paineiden päivittäisen mittaamisen. PA-paineita käytetään täyttöpaineen korvikemerkkinä, ja nousevat täyttöpaineet puolestaan ​​ovat merkki, joka edeltää HF:n pahenemista. CHAMPIONS-tutkimus osoitti, että diureettien etähoito CardioMEMS:llä vähensi HF-sairaalahoitoja 43 % ja kuolleisuutta 57 %. Valitettavasti CardioMEMS HF-ratkaisuna on invasiivinen, kallis (keskimääräinen myyntihinta 17 750 dollaria), tarkoitettu rajoitetulle potilasjoukolle (NYHA-luokan III HF, jotka ovat olleet sairaalahoidossa viimeisen vuoden aikana) ja sillä on rajoitettu korvaussuoja epäselvien kustannusten vuoksi. tehokkuusennusteet.

Tämä on kannustanut etsimään halvempia, ei-invasiivisia antureita, jotka voivat korreloida HF-potilaiden nestetilan kanssa. Taiwanissa tehty tutkimus osoitti, että EKG- ja äänisensoreilla varustetun sairaalalaitteen ohjaama avohoito alensi HF-käyttöä kotiutuksen jälkeen 31 % verrattuna kontrolliryhmään, joka käytti oireita hoidon ohjauksessa. LINK-HF-tutkimus osoitti, että EKG- ja ääniantureilla varustettu puettava laastari voisi ennustaa HF-remission herkkyydellä 76–88 %, spesifisyydellä 85 % ja läpimenoajan mediaanilla 6,5 ​​päivää.

Näistä aluksi lupaavista tuloksista huolimatta näillä laitteilla on kuitenkin merkittäviä haittoja. Taiwanilaisessa tutkimuksessa käytettyä laitoslaitetta ei voitu sovittaa kannettavaksi avohoitokäyttöön. Puettavat laitteet voivat olla jäykkiä, epämiellyttäviä ja hyvin näkyviä, mikä kaikki voivat häiritä potilaan toimintaa ja heikentää seurantamyöntyvyyttä.

Siksi on edelleen täyttämätön kliininen tarve laajalti saatavilla olevalle, ei-invasiiviselle ja edulliselle lääkinnälliselle laitteelle, joka pystyy arvioimaan HF-potilaan hemodynaamisen nestetilan ja tiedottamaan siitä HF-hoidon johtoryhmälle. Lopullisena tavoitteena on edelleen vähentää HF-potilaan riskiä joutua takaisin sairaalaan, kaikki potilaan mukavasti kotona.

Tätä tarvetta varten Eko on kehittänyt DUO:n, FDA:n hyväksymän, kannettavan, kädessä pidettävän, langattomasti yhdistetyn lääketieteellisen laitteen, jossa on EKG- ja äänianturit. Data DUO:sta voidaan suoratoistaa langattomasti matkapuhelimeen tai tablettiin, joka voidaan sitten siirtää HIPAA-yhteensopivaan internetpilviinfrastruktuuriin tallennusta ja analysointia varten. Vuonna 2020 Eko toi Yhdysvaltain markkinoille AI/ML-algoritmien paketin, joka noudattaa tätä työnkulkua sydämen sivuäänien, eteisvärinän ja muiden sydänsairauksien tunnistamiseksi, ja aikoo tämän konseptitutkimuksen jälkeen rakentaa tälle alustalle arvioida ja trendata. PA-paineet.

Mutta PA-paineiden mittaamisen ja trendaamisen lisäksi DUO:ta voidaan käyttää muiden tärkeiden HF-ominaisuuksien tallentamiseen, jotka parantavat entisestään minkä tahansa HF-algoritmin suorituskykyä. Esimerkiksi koska potilailla, joilla on dekompensoitunut HF, on usein kuultavissa oleva kolmas sydänääni, tyypillisiä EKG-löydöksiä ja sydämen äänien ja EKG-signaalien väliset aikavälit muuttuvat, Eko DUO -laite voidaan sijoittaa yksilöllisesti havaitsemaan tämäntyyppiset muuttuvat signaalit.

Lisäksi, koska sydämen vajaatoiminta ja nesteen ylikuormitus heijastuvat keuhkoihin rätinä (ja toisinaan effuusiona), keuhkotutkimus on ja on aina ollut HF-potilaiden yleisen fyysisen tutkimuksen kulmakivi. Käyttämällä DUO:ta keuhkojen äänien kaappaamiseen HF-potilailla ja vertaamalla rätinän esiintymisen tai puuttumisen lisäksi myös sitä, miten nämä satunnaiset äänet muuttuvat ajan myötä, voimme tutkia Eko DUO:n hyödyllisyyttä ennustamisessa. pahentunut HF.

Tässä proof-of-concept-tutkimuksessa arvioidaan Eko DUO:n toteutettavuutta HF:n pahenemiseen liittyvien signaalien kaappaamisessa ja mittaamisessa (esim. aikavälit, satunnaiset keuhkoäänet, patologiset sydämen äänet) sekä AI/ML-algoritmin kehittämisen toteutettavuus. mallintaa PA-paineita HF-potilailla implantoitavalla CardioMEMS-laitteella.