EARSATS-19: A vér oxigéntelítettségének mérése a fülben a COVID-19 nyomon követése során (EARSATS-19)

A vér oxigénszaturációjának (SpO2) nem invazív ambuláns becslése fontos klinikai követelményként jelent meg a hypoxia (alacsony vér oxigénszint) kimutatására a COVID-19 késleltetett fertőzés utáni szakaszában, ahol szubjektív légszomj hiányában veszélyes hipoxia léphet fel. . Ez a mostanában „néma” hipoxia azonnali klinikai hajtóerőt jelent.

A COVID-19 világjárvány jelentős nyomást gyakorol a klinikai erőforrásokra, mivel a járóbetegeket gyakran hazaengedték, hogy virtuális osztályokon, napi telefonos konzultációkkal ápolják őket. Most, hogy a kezdeti hullám rendeződött, kezdjük megérteni, milyen kihívást jelent a COVID-19-fertőzött betegek olyan mennyiségben történő nyomon követése, amely azt jelenti, hogy ezt nem lehet időben megtenni (BTS útmutató 6 hét).

Egyre nagyobb aggodalomra ad okot, hogy a COVID-19 túlélőinek nagy száma fokozottan ki van téve a krónikus tüdőbetegségek, például a tüdőfibrózis kockázatának, ahol az alacsony SpO2-szint mintázatainak korai felismerése olyan égetően szükséges ismereteket tárhat fel, amelyekkel megelőzhető a betegség progressziója. Az SpO2 (a vér oxigén százalékos mértékegysége) hagyományos mérésének kellemetlenségei, alkalmatlanságai és pontatlanságai, amelyek diszkrét leolvasásokhoz hagyományos ujjszondát használnak, jól megalapozottak. Egy felhasználóbarát, távoli, folyamatos SpO2-monitoring eszköz ezért lehetővé tenné a kibocsátás utáni állapotromlás gyors azonosítását, valamint a hosszabb távú felépülés nyomon követését, lehetővé téve a betegek pontos osztályozását a korlátozott nyomon követési erőforrások mellett.

Hallható készülékek és fülbe helyezhető fotopletizmográfia

A reflektív fotopletizmográfia (PPG), amely a vörös és az infravörös fény arányának változását használja az SpO2 becslésére, bármely olyan bőrfelületen mérhető, ahol van érrendszer, de az SpO2 mérése hagyományosan az ujjakról vagy néha a fülcimpáról történt. A Hearables9 fejlesztése iránti közelmúltbeli érdeklődés a hallójáratot népszerűsítette a létfontosságú jelek mérésének kedvelt helyszínévé a digitális egészségügyi technológiában. Valójában a hallójárat, amely pajzsként működik a külső elektromos zaj ellen (amely egy természet által épített Faraday-ketrechez hasonlít), egyedülálló lehetőséget kínál fiziológiai mérésekre, a szívhez viszonyított általános rögzített helyzete (fül-elektrokardiogram) és közelsége miatt. az agyba (fül-elektroencefalogram). A végtagokhoz képest a fej kevesebbet mozog a mindennapi életben, és ez az egyik tulajdonság, amely segített megállapítani, hogy a viselhető eszközök alkalmasak a fül-EKG és a fül-EEG észlelésére.

Az ujj és a füllebeny PPG jelétől eltérően a fülbe épített PPG kimutatta, hogy a hallójárat keskeny üregének köszönhetően állandó vérellátással olyan jelet ad, amely stabil és ellenáll a hipotermia során fellépő vértérfogat-változásoknak. Ez az attribútum a hallójáratot választotta a pontos maghőmérsékletméréshez. A fülön belüli PPG-ről is bebizonyosodott, hogy sokkal érzékenyebb a légzésből adódó amplitúdó-változásokra, mint a fülcimpa és az ujjak PPG-je, így lehetővé válik a légzésszám jobb mérése. Ezenkívül jelentős késést mutattak ki a fülcimpa pulzoximetria és a kézen vagy a lábon végzett pulzoximetria között a hipoxémia (alacsony véroxigénszint) kimutatásában.

Mandic professzor csoportja által a Műszaki Karon végzett korábbi munkák azt mutatták, hogy egy 14 egészséges önkéntesen végzett vizsgálat során a fülbe nyúló PPG a jelenlegi gondozási standardhoz – az ujjcsipeszhez – képest a fülben lévő szenzor nem alsóbbrendűséget és potenciális felsőbbrendűséget mutat. az átlagos véroxigén-késleltetés (a fülben a minimális véroxigén-változás észlelésétől az ujjban lévő minimális véroxigén-érzékelésig eltelt idő) kimutatása tekintetében 12,4 másodperces csökkenés, így gyorsabban azonosítható az akut deszaturáció.

A JELENLEGI TANULMÁNY INDOKOLÁSA

Ez a projekt célja, hogy megállapítsa a hallójáratból történő SpO2 mérés megvalósíthatóságát, mint kényelmes helyszínt a COVID-19 utáni betegpopuláció monitorozására, és átfogó összehasonlítást végezzen a jobb mutatóujjával – a hagyományos klinikai mérési hellyel. A vizsgálat kezdeti szakasza összesen n = 60 beteggel kezdődik; 30 beteg, akik a COVID-19 utáni rutin klinikai nyomon követés részeként kerülnek kórházba, amely már magában foglalja az SpO2 monitorozást és a hat perces sétatesztet (6MWT). Ez a tanulmány további 30 krónikus tüdőbetegségben szenvedő beteget is bevon majd ezekre a rutin járóbeteg-vizsgálatokra.

A deszaturáció folyamatos monitorozása és gyors észlelése korábban figyelmeztetést jelenthet a romlásra vagy a javuló pálya részletes követésére. A jelenlegi alternatív megfigyelési stratégiák reaktívak, és mindegyik a klasszikus ujj- vagy fülcimpa-csipesz körül forog, amelyek kevésbé érzékenyek, és számos kihívást jelentenek a folyamatos megfigyelés során. A mindennapi életben az ujjcsipesz, vagy akár a fülcimpa-csipesz használata is problémás, mivel az ujjcsipesz mozgási műtermékeiből származó jel sokkal nagyobb, mint a stabil fejhelyzetben elhelyezett fülpárnánál.

A páciensek szemszögéből nézve a tanulmányban használt füldugó-formafaktor ismerős számukra, mivel hasonló a fülbe helyezhető fejhallgatóhoz, és sokkal kevésbé zavarja a napi tevékenységeket, mint egy ujjcsipesz. Ezért az aktív nappali és éjszakai folyamatos monitorozás lehetősége sokkal felhasználóbarátabb, és létfontosságú a fiatalabb és potenciálisan aktívabb COVID-19 betegek számára. A folyamatos monitorozás lehetővé tenné protokollizált kezelési utak kidolgozását, hogy egyre magasabb szintű támogatott önellátást biztosítsanak a betegeknek, létfontosságú erőforrásokat szabadítva fel a jövőbeli világjárványok idején.

Az ebben a kísérleti megvalósíthatósági tanulmányban előállított adatok lehetővé tennék a méretezést, hogy felkészülhessenek a nagyobb kutatási projektekre minden későbbi túlfeszültség-kisülés és nyomon követés során. A következő lépés a járóbeteg-monitoring felé fordulna, az ambuláns betegek hazamenésével az eszközzel, és további COVID-beteg-populációk bevonásával, például a fekvőbetegek állapotának állapotának monitorozásával, ahol ezek az eszközök pontos és folyamatos SpO2-monitorozást biztosítanának, és az esetleges állapotromlást még a kialakulásuk előtt észlelnék. légszomj és állapotuk életveszélyessé válik. Ez a projekt tehát közvetlenül kiegészíti az NHS stratégiai prioritását a COVID-19-pozitív betegek korai támogatott elbocsátásának megfigyelésére és a hosszú távú szövődmények nyomon követésére.

A COVID-19 nyomon követési klinika kohorsza (n = 30) ideális helyzetben van e technológia értékeléséhez; Kvantitatív szempontból ezeknek a betegeknek jelentős része valószínűleg deszaturációt tapasztal a 6MWT alatt, ami lehetőséget ad annak tesztelésére, hogy az eszköz képes-e ezt észlelni. Minőségi szempontból, mivel ezek közül a betegek közül sokan vagy kórházba kerültek, vagy otthoni monitorozáson vettek részt – és így az SpO2-monitorozás terén megélt tapasztalatot is –, egyedülállóan alkalmasak arra, hogy értékes információkat nyújtsanak a felhasználói élményben. Hasonlóképpen, a krónikus tüdőbetegségek csoportja (n = 30), amely rutinszerű OP kiindulási SpO2-mérésen és 6MWT-n vesz részt, szintén jól illeszkedik ehhez a vizsgálathoz.

Hosszú távon ez a technológia felbecsülhetetlen értékű eszköznek bizonyul a légúti betegek otthoni monitorozásában is. A jelenlegi világjárványon túl általánosan törekednek a személyre szabott egészségügyi adatokra, így a kapilláris oxigéntelítettség (SpO2) pulzoximetriás mérése valószínűleg a közeljövőben kiterjed majd a hordható egészségügyi technológia klinikai és fogyasztói piacára is.