En pilotstudie for å karakterisere spytt og sputum FTIR-spektralprofiler hos pasienter med KOLS under eksaserbasjoner og når de er stabile (SPIT-D)

Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er en vanlig og behandlingsbar tilstand som er preget av hovedsakelig irreversibel og progressiv luftstrømbegrensning. KOLS er en ledende årsak til sykelighet og dødelighet over hele verden, og prevalensen er spådd å øke betydelig i det kommende tiåret1. Bare i Storbritannia (Storbritannia) rammer KOLS anslagsvis 3 millioner mennesker, med 1 million diagnostiserte og ytterligere 2 millioner utiagnostiserte2. Forsinkelser i en nøyaktig diagnose påvirker livskvaliteten og ressursutnyttelsen i helsevesenet. KOLS er assosiert med en betydelig økonomisk og sosial byrde, med en enkelt alvorlig forverring som krever innleggelse på sykehus som koster opptil £1600, og har derfor stor innvirkning på NHS-utgiftene. KOLS har også en personlig byrde, og forårsaker 24 millioner tapte arbeidsdager årlig, og koster den britiske økonomien 3,8 milliarder pund3.

Det legges vekt på tidlig oppdagelse av eksaserbasjoner av KOLS ettersom forsinkelser i behandlingsstart er assosiert med økt alvorlighetsgrad av forverring, bruk av akuttmedisin, høyere dødelighet og raskere reduksjon i lungefunksjon. Det er derfor et erkjent behov for allment tilgjengelige, brukervennlige verktøy for å hjelpe til med tidlig oppdagelse av KOLS-eksaserbasjoner.

Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spektroskopi er et voksende felt innen medisin som har potensial til å bli etablert i behandlingen av lungetilstander. Tidligere studier4,5 har vist at sputum hos pasienter med KOLS analysert med infrarødt (IR) ga reproduserbare biologiske IR-spektra med distinkte signaturer i 5 nøkkelregioner, nemlig Amide A, to signaturer i Amide I-regionen, Amide II og i glykoproteiner. Tilleggsinformasjonen om spektralprofilene samlet i denne studien om spytt og sputum fra pasienter med KOLS, under både stabil sykdom og eksaserbasjoner, vil bidra til å etablere FTIR-bruk i behandlingen av disse lungetilstandene.

Denne studien vil gi viktig informasjon i utviklingsprosessen av et håndholdt FTIR-spektroskop. Fase 1 vil etablere det infrarøde spekteret som kreves for analysen av spytt og sputum, som vil informere utformingen av seriekjedeenheten (en pre-prototype enhet) som brukes i fase 2. Fase 2 vil teste dette infrarøde spekteret i pre-prototypen daisy chain enhet med ytterligere spytt- og sputumprøver, før dette spekteret inkorporeres i det eventuelle håndholdte FTIR-spektroskopet.