Valutazione respiratoria della forma d'onda acustica (AWARE)

Asma e BPCO colpiscono rispettivamente milioni di persone negli Stati Uniti. Le malattie croniche delle vie respiratorie inferiori rappresentavano la quarta causa di morte nel Paese prima della pandemia. Per queste e altre malattie polmonari come la fibrosi cistica (FC), il monitoraggio della malattia a distanza ma in modo obiettivo potrebbe portare a notevoli miglioramenti nel controllo della malattia, nella qualità della vita e nella prognosi generale. Tuttavia, l’attuale monitoraggio e gestione della malattia spesso si basa sulla segnalazione soggettiva dei sintomi e i test oggettivi di funzionalità polmonare (PFT) vengono spesso eseguiti solo una manciata di volte all’anno presso i centri di riferimento di sottospecialità. L’ipotesi principale di questo studio è che gli approcci di rilevamento basati su smartphone e machine learning (ML) possano far progredire la telemedicina polmonare consentendo una valutazione completa delle malattie polmonari con elevata precisione, affidabilità e adattabilità. I ricercatori ipotizzano inoltre che AWARE possa aiutare con precisione a identificare diverse malattie polmonari, stimare la funzione polmonare e rilevare i cambiamenti associati alle riacutizzazioni. Nell’Obiettivo 1, i ricercatori svilupperanno e miglioreranno un approccio di rilevamento tramite smartphone come ausilio accurato e affidabile nella diagnosi delle malattie delle vie aeree. I ricercatori recluteranno un campione di individui sani e di individui con asma, BPCO, fibrosi cistica e altre malattie delle vie aeree, per valutare se AWARE può classificare accuratamente i soggetti nei loro gruppi di malattie. Nell'Obiettivo 2, i ricercatori miglioreranno l'approccio ML per stimare la funzione polmonare in modo accurato e adattivo, inclusi gli indici PFT tradizionali derivanti dalla spirometria e dall'oscillometria a impulsi. Nell'Obiettivo 3, i ricercatori svilupperanno tecniche di deep learning per identificare i cambiamenti nelle condizioni delle vie aeree associati alle riacutizzazioni della malattia, eseguendo AWARE durante la malattia stabile e le riacutizzazioni. Per questi obiettivi, i ricercatori recluteranno una coorte di soggetti pediatrici e adulti con un'ampia gamma di caratteristiche demografiche e antropometriche, per avere un'adeguata rappresentazione delle varie malattie delle vie aeree, un'ampia gamma di funzionalità polmonare e la capacità di ottenere misurazioni durante le riacutizzazioni della malattia. . Il protocollo di studio includerà questionari di studio, antropometria, composizione corporea e tre serie di PFT: spirometria, oscillometria e AWARE. Un sottogruppo di soggetti eseguirà inoltre AWARE a casa per un massimo di due settimane, consentendo ai ricercatori di valutare le misurazioni supervisionate rispetto a quelle non supervisionate e in clinica rispetto a quelle domiciliari. Allo stesso modo, un sottogruppo di soggetti eseguirà il doppio test AWARE (vale a dire, sia con gli smartphone dello studio che con il proprio smartphone) per valutare la ripetibilità utilizzando diverse apparecchiature e piattaforme software.