Forenklet treningsbasert risikovurdering ved lungekreft (EXHALE-CO2)

Lungekreft forblir en av de ledende årsakene til kreftrelatert dødelighet globalt. Kirurgisk reseksjon tilbyr en potensiell kur for utvalgte pasienter; imidlertid er risikoen for alvorlige postoperative kardiopulmonale komplikasjoner betydelig. Nøyaktig prebehandlings risikostratifisering er derfor avgjørende for å veilede behandlingsbeslutninger, optimalisere perioperativ omsorg og forbedre resultater. Nåværende klinisk praksis inkluderer kardiopulmonal belastningstest (CPET) for å vurdere fysiologisk reserve, spesielt topp oksygenopptak (VO₂peak) og ventilasjonseffektivitet (VE/VCO₂ slope). Mens effektiv, er CPET ressurskrevende, krever spesialisert utstyr og trent personell, noe som begrenser tilgjengeligheten i mange helsevesen.

Denne studien evaluerer en forenklet, lavressursmetode for å vurdere ventilasjonseffektivitet ved å bruke endetidig karbondioksid (PetCO₂) målt under en kort, lavintensitets sykkeltest. Tidligere forskning av studiegruppen har vist at PetCO₂ reflekterer ventilasjonseffektivitet og har prediktiv verdi sammenlignbar med CPET-avledede mål for postoperative komplikasjoner. Spesielt ser PetCO₂ målt under lavintensitets trening ut til å gi det sterkeste prognostiske signalet. Fordi PetCO₂ kan oppnås ved hjelp av en bærbar enhet med en nasal kanil, har denne tilnærmingen potensial til å muliggjøre tilgjengelig, skalerbar fysiologisk risikovurdering.

Det primære målet er å avgjøre om PetCO₂ målt under en standardisert lavintensitets sykkelergometertest kan identifisere pasienter med lav versus høy risiko for store komplikasjoner eller død innen 90 dager etter lungekreftkirurgi (lobektomi). Sekundære mål inkluderer: (1) sammenligning av prediktiv nøyaktighet med etablert CPET-basert risikostratifisering; (2) evaluering av PetCO₂ som en prediktor for alvorlige bivirkninger under systemisk kreftbehandling (kjemoterapi og/eller immunterapi); og (3) vurdering av dens prognostiske verdi for to-års total overlevelse uavhengig av behandlingsmodalitet.

Dette er en prospektiv, multikenter kohortstudie utført på tvers av flere sykehus i Sverige, inkludert regionale og universitetsentra. Pasienter henvist for utredning av mistenkt lungekreft er kvalifisert for inkludering. Studien er observasjonsbasert; alle deltakere gjennomgår standard diagnostisk utredning og behandling i henhold til rutinemessig klinisk praksis. Den undersøkende testen påvirker ikke klinisk beslutningstaking, da resultater ikke avsløres til behandlende klinikere.

Deltakere som gir informert samtykke utfører en standardisert, submaksimal sykkelergometertest med en fast lav belastning (20 W). PetCO₂ måles kontinuerlig ved hjelp av en bærbar kapnografienhet med nasal kanil før trening, etter 2 minutter sittende hvile, og under 5 minutter sykling. Testen er kort (omtrent 5 minutter), krever ikke omkledning, og kan utføres av trent helsepersonell uten spesialisert ekspertise.

Kliniske og fysiologiske data, inkludert demografi, røykevaner, lungfunksjon og PetCO₂-målinger, registreres i et sentralisert elektronisk datainnsamlingssystem (REDCap). Data legges inn lokalt på hvert sted ved hjelp av standardiserte saksrapportskjemaer. For deltakere som gjennomgår CPET som del av rutinemessig omsorg, samles CPET-data separat og kobles for komparative analyser. Et retrospektivt CPET-datasett (2008-2023) vil bli brukt for validering av identifiserte PetCO₂-terskler.

Utfalldata innhentes gjennom strukturert journalgjennomgang utført av trent forskningspersonell som er blindet for baseline PetCO₂-verdier. Det primære endepunktet er en sammensetning av store kardiopulmonale komplikasjoner innen 90 dager etter operasjon, inkludert hendelser som hjerteinfarkt, hjertesvikt, arytmi, slag, lungeemboli, lungebetennelse, respiratorisk svikt, akutt respirasjonssvikt-syndrom eller død. Sekundære endepunkter inkluderer alvorlige bivirkninger (grad ≥3 i henhold til CTCAE v5) under systemisk terapi og all-cause dødelighet innen to år, sistnevnte vurdert gjennom kobling med nasjonale dødelighetsregistre.

Den planlagte utvalgsstørrelsen er basert på det primære endepunktet og tar sikte på å inkludere omtrent 105 pasienter som gjennomgår lobektomi, tilsvarende et estimert totalt kohort på omtrent 1 050 deltakere som gjennomgår indekstesten. Denne beregningen antar en forventet komplikasjonsrate på omtrent 14-17 %, et areal under kurven (AUC) på 0,70, 80 % styrke og et ensidig signifikansnivå på 0,05. Rekruttering forventes å foregå over omtrent 18 måneder på tvers av deltakende steder.

Kvalitetssikringsprosedyrer inkluderer bruk av standardiserte operasjonsprosedyrer (SOP) for testutførelse, datainnsamling og dataregistrering på tvers av alle steder. Opplæringsmateriell tilbys for å sikre konsistens i testadministrering. Datavalidering utføres innen REDCap-systemet ved hjelp av forhåndsdefinerte områdesjekker og konsistensregler. Regelmessig overvåking av datakompletthet og -kvalitet utføres sentralt. Kildedataverifisering utføres gjennom sammenligning med journaler under utfallsvurdering. Data pseudonymiseres før analyse for å sikre pasientkonfidensialitet.

En strukturert datatordbok definerer alle variabler, inkludert målemetoder, kodingsskjemaer og klinisk relevante områder. Standardiserte definisjoner brukes for kliniske endepunkter (f.eks. CTCAE for bivirkninger), noe som sikrer harmonisering på tvers av steder. Prosedyrer for håndtering av manglende eller inkonsistente data inkluderer forhåndsdefinerte regler for ekskludering, imputering eller sensitivitetsanalyser, avhengig av art og omfang av mangler.

Den statistiske analyseplanen inkluderer evaluering av prediktiv ytelse ved hjelp av mottakeroperasjonskarakteristikk (ROC) analyse, estimering av optimale PetCO₂-terskler og sammenligning med CPET-avledede metrikker. Multivariable regresjonsmodeller vil bli brukt for å justere for potensielle forvirrende faktorer. Overlevelsesanalyser vil bli utført ved hjelp av tid-til-hendelse-metoder. Utforskningsanalyser vil vurdere undergruppeeffekter og behandlingsspesifikke utfall.

Studien innebærer minimal risiko for deltakere, da intervensjonen består av en kort, lavintensitets treningstest sammenlignbar med aktiviteter i dagliglivet. De primære risikoene relaterer seg til håndtering av sensitive personopplysninger, som dempes gjennom sikker datahåndtering og pseudonymisering. Etisk godkjenning er søkt om, og deltakelse er frivillig med informert samtykke.

Dersom validert, kan denne forenklede testen raskt implementeres i rutinemessig omsorg, forbedre tilgang til fysiologisk risikovurdering, redusere avhengighet av ressurskrevende testing og støtte mer effektiv og individualisert behandlingsbeslutningstaking i lungekreftomsorgen.