Indagine ecografica sull'edema polmonare indotto dal nuoto negli atleti di nuoto in acque libere (SIPE)

Questo progetto di ricerca mira a migliorare la comprensione dei segni dell'edema polmonare valutando individui sintomatici e asintomatici durante triathlon e eventi di nuoto in acque libere. Gli ultrasuoni vengono utilizzati in questo caso in quanto sono uno strumento validato per la valutazione dell'edema polmonare e del versamento pleurico ed è altamente portatile ed economico, migliorando l'accesso all'imaging in ambienti medici austeri e con risorse limitate.

L’edema polmonare indotto dal nuoto manca di numerose prove che ne identifichino la fisiopatologia, così come di informazioni riguardanti la normale progressione di segni e sintomi. Sfortunatamente, sebbene esistano alcuni protocolli per identificare i pazienti con sintomi, molte volte questi sono troppo tardi e i sintomi sono in fase avanzata. Migliorare l’identificazione dei primi segni di SIPE può portare a risultati migliori, interventi più tempestivi e ad una migliore comprensione della fisiopatologia della malattia.

L'uso di un'ecografia portatile di alta qualità per valutare i segni di edema polmonare nei nuotatori in acque libere contribuirà al campo in diversi modi. In primo luogo, migliorare la conoscenza dei segni sia negli individui sintomatici che in quelli asintomatici è vantaggioso per l’identificazione e il trattamento precoce dei pazienti. In secondo luogo, l’utilizzo della tecnologia di imaging portatile per nuove applicazioni migliora l’utilità e può aumentare l’accesso alle risorse mediche in ambienti poveri di risorse. In terzo luogo, convalidando questo protocollo per la valutazione della SIPE, i professionisti medici che si occupano di pazienti che potrebbero manifestare SIPE hanno migliorato la capacità diagnostica di intervenire prima. La letteratura mostra una maggiore incidenza di SIPE nelle reclute dell’addestramento militare, come i Navy Seals e gli atleti di nuoto in acque libere, che operano entrambi in ambienti austeri e con risorse limitate e trarrebbero beneficio da strumenti diagnostici precoci migliorati per identificare la patologia.

I nostri obiettivi specifici sono l'utilizzo degli ultrasuoni e del protocollo BLU (descritto di seguito) e l'acquisizione di segni vitali e anamnesi nella tenda medica con i pazienti e con un gruppo di controllo di finalisti di gara per identificare la normale anatomia o patologia. Confronteremo i risultati in aree di esperienza precedente, livello di forma fisica, sesso, età, stato della muta e fattori ambientali. Effettueremo un'analisi statistica per confrontare i nostri risultati e tenere conto dei fattori ambientali della giornata, del tipo di razza, della storia e dei risultati dell'esame fisico.

L’edema polmonare indotto dal nuoto (SIPE) è una patologia respiratoria poco conosciuta che può colpire individui senza patologie preesistenti e può essere potenzialmente pericolosa per la vita. (Spencer, 2018). Il SIPE è un edema polmonare da immersione che si manifesta con dispnea, dolore toracico, tosse, emottisi, produzione di espettorato schiumoso e può provocare la morte. (miller 2011) (Grunig 2017) (Smart, 2014) (Dipartimento della Marina, 2023). I meccanismi fisiopatologici della SIPE non sono completamente compresi, ma potrebbero comportare la ridistribuzione del sangue a livello centrale durante l'immersione in acqua fredda, con conseguente aumento della pressione nel sistema intravascolare destro e un concomitante aumento del postcarico (Wester 2009). Alcuni individui con una storia di SIPE tendono ad avere un aumento della pressione arteriosa polmonare media (MPAP) e della pressione di incuneamento dell'arteria polmonare (PAWP) con una riduzione di queste pressioni e dell'incidenza di SIPE dopo una dose orale di 50 mg di sildenafil. Comprendere la fisiopatologia della SIPE considera le sue molteplici cause costituite da fattori di rischio ambientali, genetici e predisponenti. (Luna 2016).

Nei triatleti, la prevalenza della SIPE è stata segnalata fino all'1,4% (Miller, 2010), e le segnalazioni di sintomi SIPE vanno dall'1,8 al 6,0% negli apprendisti nuotatori da combattimento durante una nuotata in oceano aperto di 2,4-3,6 km (Shupak et al, 2000),. A differenza dei nuotatori militari o dei nuotatori competitivi, gli atleti triatleti potrebbero non avere un allenamento formale, un allenatore e un'esperienza di competizione nel nuoto, compreso il nuoto in acque libere che comporta le sfide aggiuntive dell'allenamento precedente, delle condizioni ambientali, della navigazione e dell'assenza di segnaletiche di corsia. I vari livelli di esperienza nella qualità della corsa, nei tempi, nei tempi di respirazione o nella successiva attività fisica (bicicletta e corsa) e l'incidenza della SIPE non sono stati studiati e costituiscono aree per ulteriori indagini.

Gli ultrasuoni hanno dimostrato di essere una metodologia efficace per diagnosticare l'edema polmonare e si sono rivelati efficaci nella diagnosi di edema polmonare post-nuoto in acque libere, anche in pazienti che non avevano una storia pregressa di edema polmonare, condizioni preesistenti o fattori scatenanti diversi dal nuoto in acque libere, suggerendo che l'esame La patologia era una forma di edema polmonare da immersione indotto dal nuoto. (parasuraman et al 2016) (Hardstedt et al 2021). Un algoritmo suggerito per la diagnosi SIPE utilizza gli ultrasuoni per convalidare i criteri sintomologici, tra cui SPO2, suoni polmonari e produzione di espettorato. Tuttavia, l’ecografia polmonare non è stata utilizzata per indagare possibili segni di edema polmonare in pazienti asintomatici che si presentano a seguito di una nuotata in acque libere o di un evento di immersione. (hardstedt et al, 2020). L’identificazione precoce dei segni di SIPE è estremamente utile nel prevenire la morbilità e la mortalità nei militari e negli atleti. I benefici a lungo termine di questo studio includono l’utilizzo di questi dati per eventi futuri per sviluppare protocolli che utilizzano gli ultrasuoni per facilitare la diagnosi precoce e il trattamento, riducendo in definitiva la morbilità e la mortalità.

Il lavoro precedente del nostro team in questo campo aiuterà la ricerca attuale. La nostra facoltà PI ha recentemente scritto parte di un capitolo di un libro che descrive i risultati degli ultrasuoni nel SIPE. Tutti i membri del gruppo di ricerca hanno precedenti esperienze di volontariato in tende mediche in occasione di eventi di resistenza. Il PI della facoltà è stato direttore medico di diversi eventi di resistenza e ha contribuito a sviluppare e utilizzare protocolli specifici per problemi medici emergenti comunemente riscontrati in questi eventi. I nostri ricercatori hanno varie certificazioni ecografiche POCUS e ARDMS. Inoltre, entrambi i ricercatori sono coinvolti in un programma di studi sugli ultrasuoni che si svolge longitudinalmente ai loro corsi e fornisce una formazione rigorosa ed esperienza pratica nella diagnostica ecografica che fornisce una base rilevante per la ricerca attuale. Un membro del team ha esperienza nello sviluppo e nella fornitura di un programma di studi sugli ultrasuoni per studenti di medicina del primo anno e studenti delle scuole superiori incentrato su una comprensione completa dell'uso degli ultrasuoni con un'ulteriore enfasi sugli eventi emergenti e sulle valutazioni legate allo sport. L'altro ricercatore capo del nostro team ha esperienza nel coordinamento di cure mediche austere, per organizzazioni private che forniscono assistenza di livello ICU ed ED a gare, raduni di massa, concerti e disastri, nonché nel coordinamento di risorse mediche limitate per agenzie governative. Ha ricevuto numerose sovvenzioni per condurre ricerche sull'insegnamento e sull'utilizzo degli ultrasuoni in ambienti remoti e austeri per migliorare la capacità diagnostica precoce dei medici e di altri operatori sanitari.

Il nostro studio utilizzerà uno studio prospettico osservazionale di coorte per indagare l'incidenza e i rischi associati alla SIPE negli atleti dopo la tappa di nuoto di una gara IronMan o di un evento di nuoto in acque libere. Saremo inoltre presenti ad altre gare, lavorando in collaborazione con lo staff medico che organizza l'assistenza in queste gare. La società si chiama Rapid Response Paramedic Services. I partecipanti allo studio saranno atleti stabili e non emergenti reclutati da più tende mediche durante l'evento. Dopo il trattamento medico iniziale, i partecipanti completeranno un sondaggio e saranno sottoposti a un esame fisico per determinare la loro sintomatologia correlata alla SIPE e ulteriormente classificati come asintomatici o sintomatici utilizzando i criteri delineati di seguito.

Lo studio valuterà l'impatto della SIPE in individui asintomatici dopo la frazione di nuoto della gara utilizzando un algoritmo che incorpora l'ecografia polmonare come principale metodologia diagnostica. La POCUS del polmone verrà eseguita utilizzando come guida l'esame ecografico del polmone al letto del paziente (protocollo BLU). La conferma dell'edema polmonare sarà determinata mediante ecografia e assoceremo questi risultati ai sintomi, o alla mancanza di essi, sperimentati dagli atleti. Inoltre, i nostri dati saranno documentati in sequenza per determinare la tempistica dei sintomi e dei risultati ecografici in relazione al completamento della tappa di nuoto della gara e alla sua associazione con altre tappe della gara (corsa/ciclismo). Lo studio includerà anche la scansione di individui sintomatici (se non emergenti e stabili) per un'analisi comparativa, ma si concentrerà principalmente

Ulteriore suddivisione dell'inclusione in gruppi sintomatici e asintomatici:

Gruppo sintomatico:

Partecipanti che riferiscono sintomi di edema polmonare indotto dal nuoto (SIPE) come tosse, dispnea, aumento dell'espettorato, emottisi o una combinazione di questi.

Reperti dell'auscultazione polmonare che includono crepitii, ronchi o altre anomalie.

Partecipanti con livelli di SPO2 inferiori al 95% e/o suoni polmonari anomali all'auscultazione.

Gruppo asintomatico:

Partecipanti che non riportano alcun sintomo di SIPE. Partecipanti con livelli di SPO2 pari o superiori al 95% e suoni polmonari normali all'auscultazione.

Elenco delle attrezzature:

Ultrasuoni:

1. Dispositivo a ultrasuoni Butterfly IQ +
2. Medsong Ltd Ecografo portatile
3. Ecografo portatile GE VSCAN CL
4. Gel per ultrasuoni
5. Salviette per sonda
6. iPad

Attrezzature mediche:

1. Stetoscopi
2. Pulsossimetri
3. Monitor della pressione arteriosa
4. Monitor cardiaco
5. Termometro

Attrezzatura per l'indagine:

1. Tablet/laptop con software di rilevamento
2. Cronometro

DPI + Varie:

1. Guanti + disinfettante per le mani 2. Asciugamani 3. Nastro adesivo, pennarelli, penne, conservazione Popolazione e impostazioni dello studio

1. La popolazione dello studio: sarà composta da atleti di nuoto in acque libere precedentemente sani che abbandonano la gara dopo (O DURANTE) la tappa di nuoto; Oppure hai finito la gara e stai cercando cure mediche dopo la gara.
2. L'impostazione dello studio: i partecipanti verranno reclutati dalle tende mediche dell'IronMan o della gara di nuoto in acque libere. Nello stesso luogo si svolgeranno l’ecografia e la raccolta dei dati. La posizione varierà a seconda dell'evento, ma tutti gli eventi si svolgeranno in collaborazione con la società Rapid Response Paramedic Services.

Questo studio prospettico di coorte iniziale sarà condotto durante la gara IRONMAN 70.3 Boulder a Boulder, in Colorado, l'8 giugno 2024, e potenzialmente in una gara successiva nello Utah (data specifica da confermare). I partecipanti idonei devono avere almeno 18 anni, aver completato la tappa di nuoto della gara e aver abbandonato o completato la gara, presentandosi alla tenda medica con una presentazione stabile (fare riferimento ai criteri di esclusione di cui sopra).

Criteri di inclusione ed esclusione

Criterio di inclusione:

• I partecipanti devono essere Atleti che gareggiano nell'evento
• Deve aver preso parte a una parte della tappa di nuoto della gara

Criteri di esclusione:

• Qualsiasi paziente con scompenso acuto che necessita di cure mediche mirate ed evacuazione come stabilito dai medici di gara
• Pazienti in gravidanza
• Pazienti di età inferiore a 18 anni

Criteri diagnostici SIPE convalidati

"Algoritmo per la diagnosi SIPE in pazienti con insorgenza acuta di tosse e/o dispnea durante il nuoto in acque libere. L'algoritmo si basa sulla saturazione periferica di ossigeno (SpO2) e sui crepitii all'auscultazione polmonare, con espettorato eccessivo e/o emottisi a supporto della diagnosi. I pazienti con riscontri di crepitii e SpO2 ≤95% potrebbero essere diagnosticati con SIPE sulla base della valutazione clinica. Per i pazienti con reperti di crepitii o SpO2 ≤95%, si suggerisce l'ecografia polmonare (LUS) per la diagnosi differenziale, se disponibile." Precedentemente pubblicato da Hårdstedt et al, CHEST 2020 e utilizzato in Hardstedt et al, in CHEST 2021.

Protocollo ed esame dell'ecografia polmonare L'ecografia polmonare verrà eseguita su ogni individuo incluso nello studio. Il nostro esame ecografico polmonare deriva dal Bedside Lung Ultrasound Examination sviluppato e pubblicato in Lung Ultrasound in the Criticall Ill (Lichtenstein, 2014). Il nostro esame stabilirà uno scorrimento polmonare positivo e determinerà se negli individui è presente un profilo B. Il protocollo BLU stabilisce una sensibilità del 97%, una specificità del 95%, un valore predittivo positivo dell'87% e un valore predittivo negativo del 99% nel determinare l'edema polmonare emodinamico acuto nei pazienti che presentano un profilo B. (Lichtenstein, 2014). Un profilo B che indica edema polmonare bilaterale includeva 3 o più linee b in tutti e 4 i punti BLU, tuttavia includiamo anche 3 o più linee B unilateralmente in 2 punti BLU, indicando edema polmonare unilaterale.

Figura: Protocollo BLU (Bedside Lung Ultrasound Examination) da cui sono state apportate le nostre modifiche. L'obiettivo era identificare 3 o più linee B sull'ecografia polmonare per affermare con una sensibilità superiore al 90% la presenza di edema polmonare.

Figura: scansiona le posizioni utilizzando una sonda convessa su ciascun atleta. Aree di indagine e punti BLU. Due mani così posizionate (dimensione equivalente alle mani del paziente, parte superiore della mano che tocca la clavicola, pollici esclusi) corrispondono alla posizione del polmone e consentono di definire tre punti standardizzati. Il punto BLU superiore si trova al centro della mano superiore. Il punto BLU inferiore si trova al centro della parte inferiore del palmo. Il punto PLAPS è definito dall'intersezione di: una linea orizzontale a livello del punto BLU inferiore; una linea verticale sulla linea ascellare posteriore. Piccole sonde, come questa microconvessa giapponese (1992), consentono il posizionamento il più indietro possibile posteriormente a questa linea nei pazienti supini, fornendo un rilevamento più sensibile delle sindromi alveolari o pleuriche posterolaterali (PLAPS). Il diaframma si trova solitamente all'estremità inferiore della mano inferiore. Estratto da "Ecografia total body in pazienti critici" (2010 Ed, capitolo 14), (Lichtenstein, 2011)

Sia gli esami fisici che gli esami ecografici saranno condotti da ricercatori, tra cui studenti di medicina. Ogni esame fisico e studio ecografico saranno monitorati da un medico o da un operatore sanitario certificato da Rapid Response Paramedic Services, saranno tutti nella stessa stanza e le immagini salvate dall'esame ecografico verranno esaminate dal medico per la diagnosi. In caso di errore o errore nell'esame fisico o nella diagnosi, l'operatore sanitario abilitato interverrà per correggere l'errore. Le limitazioni in questo studio includono l'ambiente remoto. Se un individuo scompare, verrà indirizzato alle cure del team medico dei servizi paramedici di risposta rapida e potrebbe essere perso al follow-up. Inoltre, a causa della natura ad alta intensità degli eventi atletici, è possibile che le risposte al nostro questionario sull'anamnesi sanitaria siano brevi e omettano alcune informazioni che potrebbero non essere omesse in un contesto sanitario tradizionale. Per compensare ciò, abbiamo sviluppato un programma sanitario questionario standardizzato per essere utilizzato con tutti i pazienti. Infine, potremmo avere un errore di selezione dovuto allo svolgimento dello studio nella tenda medica, potremmo non ricevere tanti individui asintomatici quanti sono i soggetti sintomatici che cercano cure aggiuntive, per compensare ciò aggiungeremo ulteriore pubblicità al di fuori delle aree delle tende, richiedendo a qualsiasi individuo interessati a sostenere la ricerca mediale sugli atleti si uniscono allo studio.