Overvåking av pasienter med kronisk obstruktiv lungesykdom hjemme ved hjelp av en tvungen oscillasjonsteknikk

Den kontinuerlige utviklingen innen medisinsk vitenskap og teknologi og forbedring av livsbetingelser har økt forventet levealder i industrialiserte land: Resultatet er den progressive befolkningens aldring [FN, 2002]. En av konsekvensene av denne trenden er det økende antallet mennesker som lider av kroniske sykdommer.

Blant disse patologiene er kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) den viktigste for antall pasienter og dødsfall som rammer 80 millioner mennesker i verden [WHO, 2006]. Sykdommens tidsforløp er preget av stabile perioder brutt opp av intermitterende akutte forverringer av symptomene, hvor det oppstår en alvorlig inflammatorisk prosess som fører til økt luftveisobstruksjon. Under eksacerbasjoner er risikoen for død svært høy [Connors et al, 1996;Soler-Cataluna et al, 2005]. Dessuten korrelerer hyppigheten og alvorlighetsgraden av eksacerbasjoner med forverringen av pasientens helsetilstand [Anzueto et al, 2009; Donaldson et al., 2002].

Omsorgsbyrden for pasienter med KOLS på de nasjonale helsevesenet og samfunnet er høy. Utnyttelsen av helseressursene til pasienter med KOLS skyldes først og fremst akutte forverringer som krever omsorg på akuttmottak og sykehus [Dal Negro, 2008].

I de siste årene har behovet for å rasjonalisere helsekostnadene ført til utviklingen av nye teknologier for hjemmeovervåking av disse pasientene, hovedsakelig rettet mot tidlig oppdagelse av utbruddet av eksaserbasjoner. Dette kan bidra til å utvikle nye terapeutiske og organisatoriske modeller som tar sikte på å redusere innvirkningen av slike hendelser på livskvaliteten til pasienten og på de nasjonale helsevesenet.

Publiserte data tilbyr flere ulike oppfølgingsmodeller for hjemmeovervåking av KOLS. Skriftlige og elektroniske dagbøker, spørreskjemaer, telefonassistanse fra respirasjonssykepleiere eller spesialisert klinisk personell og bruk av nettbaserte callsentre er alle foreslått for oppfølging av pasienter etter utskrivning fra sykehus. Selv om positive resultater rapporteres når det gjelder reduksjon av sykehusinnleggelse [Vitacca et al, 2009] har mange KOLS-pasienter en tendens til å undervurdere alvorlighetsgraden av tilstanden deres [Cote et al, 1998] og pasientens etterlevelse i å registrere symptomene avtar raskt over tid [ Cote et al., 1998]. I tillegg tar andre forfattere opp vanskelighetene med å evaluere effekten av slike modeller på pasientens livskvalitet og på reduksjonen av sykehusinnleggelse og dødelighet på riktig måte [Ram et al, 2004; Bolton et al, 2010].

Et effektivt hjemmeovervåkingssystem for KOLS-pasienter bør ha følgende egenskaper:

1. lett å bruke i uovervåket miljø,
2. i stand til å gi fornuftig og objektiv informasjon om pasientstatus,
3. lav kostnad.

Klinisk er diagnose og overvåking av KOLS-pasienter basert på spirometriske parametere, som FEV1 (forsert ekspirasjonsvolum på 1 sekund), FVC (forsert vitalkapasitet) og FEV1/FVC hentet fra tvungne ekspirasjonsmanøvrer [Gold, 2009]. For de fleste pasienter som er rammet av KOLS er det imidlertid svært vanskelig å utføre spirometri korrekt på grunn av deres dårlige evne til å utføre tvangsmanøvrer. Av denne grunn er det nødvendig at testen overvåkes av en lege [Miller et al, 2005]. Dessuten er det generell tro i det medisinske miljøet at FEV1 er ufølsom for endringer over korte tidsperioder hos pasienter med KOLS, så kontroverser omgir avhengigheten av denne parameteren som en nøyaktig beregning for akutte respirasjonshendelser.

Dette kan være noen av årsakene til at de fleste studiene der pasienter har blitt overvåket med hjemmespirometri eller peak-flow-målere har rapportert dårlige resultater [Brouwer et al, 2010].

En lovende teknologi for hjemmeovervåking av luftveissykdommer er representert ved Forced Oscillations Technique (FOT). FOT er basert på analysen av respirasjonssystemets respons på ytre trykkstimuli lagt over pasientens spontane pust. Det krever ikke samarbeid fra pasienten, og det kan gi nøyaktige målinger selv uten tilsyn av spesialisert personell.

I løpet av de siste årene ble nye teknologier basert på FOT og spesielle algoritmer utviklet av respirasjonsforskningsgruppen ved Bioengineering Department ved Politecnico di Milano University, Italia. Disse metodene er allerede testet og har vist seg å være effektive for automatisk og kvantitativ evaluering av flere fenomener, inkludert:

• tilstedeværelse eller ikke av ekspiratorisk strømningsbegrensning (EFL) pust for pust [Dellaca' et al, 2004];
• luftveismotstand korrigert fra artefaktene introdusert av EFL [Dellaca' et al, 2009];
• graden av luftveisheterogeniteter målt ved analysen av frekvensavhengigheten til motstanden;
• respirasjonssystemets respons på administrering av bronkodilatatorer og bronkokonstriktorer [Dellaca' et al, 2009].

Nylig har et spin-off-selskap av respirasjonsgruppe fra Bioingeniøravdelingen i Politecnico di Milano gjort tilgjengelig en spesiell enhet (RESMONPRO-dagbok) som er egnet for å samle inn data hjemme hos pasienten uten medisinsk tilsyn. Data fra en prototypeenhet registrert på astmatiske pasienter har vist dens egnethet for fjernovervåking uten tilsyn av kroniske tilstander.

MÅL MED STUDIEN

Målet med denne studien er å evaluere muligheten for å overvåke oscillerende parametere for lungemekanikk, målt med Forced Oscillation Technique (FOT), for tidlig påvisning av eksaserbasjoner hos KOLS-pasienter.

Derfor vil primært resultat være identifisering av sammenhengen mellom endringer i pasientens symptomer, pustemønster, lungemekaniske impedansindekser og forekomst av og forverring.

Et ytterligere resultat av studien vil være identifisering og klassifisering av de oppståtte eksaserbasjonene.

STUDIEPROTOKOLL

Mål før studien:

Etter påmeldingen i studien vil hvert enkelt forsøksperson bli besøkt av lege og vil gjennomgå en standard lungefunksjonstest.

I tillegg vil følgende data bli samlet inn:

• eksacerbasjonshistorie
• røykehistorie
• sykdomshistorie
• tilstedeværelse av komorbiditeter

Daglig hjemmeovervåkingsprogram:

Alle pasienter vil bli overvåket hjemme ved hjelp av et apparat for oscillometrisk måling av lungefunksjonalitet (RESMON pro).

Varigheten av målingen vil være 2-3 minutter én gang daglig i en periode på mellom 6 og 8 måneder. I begynnelsen av målingen vil enheten be pasienten fylle ut et enkelt spørreskjema for selvevaluering av symptomene (dyspné, mengde og purulens av oppspytt, hvesing, hoste). I løpet av studien vil deltakeren bli bedt om å bruke et Actiwatch Spectrum 24 timer i døgnet. Actiwatch Spectrum, en liten klokkelignende enhet, måler aktivitet ved å registrere og analysere avlesningene fra det innebygde akselerometeret. Hver 1-minutters aktivitetsepoke analyseres og de statistiske resultatene lagres i det innebygde minnet som kan inneholde opptil seks måneder med data. Actigraphy-dataene gir en objektiv registrering av aktivitet og har blitt validert for å bestemme normale og unormale søvn-/våknemønstre.

En sykepleier vil utføre et ukentlig telefonintervju for å samle informasjon om tilstedeværelse og tidspunkt for følgende hendelser:

• Endring i nåværende medikamentell behandling
• Systemiske steroider bruk/resept
• Antibiotikabruk/resept
• Sykehusinnleggelse på grunn av respiratoriske årsaker
• Akuttmottak
• Uplanlagt fastlegesamtale
• Uplanlagt fastlegebesøk
• Spesialistbesøk
• Forverring i søvne
• Forverring av dyspné under dagliglivets aktivitet
• Feber

DATAANALYSE

Tidsseriedataene og deres variabilitet vil bli analysert ved å bruke metoden for tidsirreversibilitet, prøve- og flerskalaentropi, og Gumbels ekstremverdistatistikk. Prediktoren for en eksaserbasjon vil da bli utledet ved å beregne den betingede sannsynligheten for å ha en fremtidig akutt hendelse gitt trenden eller variabiliteten til indekser avledet fra metodene ovenfor. I tillegg vil data bli analysert også ved hjelp av en deterministisk tilnærming: lineær og ikke-lineær modelleringsanalyse