Mobilne monitorowanie parametrów życiowych u osób używających opioidów (MOVE)

1. CEL Celem badania pilotażowego jest ocena wykonalności nowego urządzenia (przenośnego urządzenia monitorującego objawy funkcji życiowych Canary 01) u osób przyjmujących opioidy drogą iniekcji oraz u pacjentów hospitalizowanych przyjmujących doustne leki opioidowe w dużych dawkach. Głównym celem jest ocena, czy urządzenie może być niezawodnie i wygodnie noszone przez dłuższy czas po zażyciu opioidów oraz czy może dokładnie monitorować zmiany parametrów życiowych (elektrokardiogram (EKG), tętno, częstość oddechów) w tej populacji klinicznej i warunkach . Drugim celem badania jest wzbogacenie naszej wiedzy na temat zmian parametrów życiowych, które zachodzą po spożyciu opioidów. Dalekosiężnym celem badania jest stworzenie urządzenia, które pozwoli klinicystom i pacjentom na wczesne wykrywanie niepożądanych skutków używania opioidów (tj. depresja oddechowa), tak aby można było zastosować odpowiednie interwencje lecznicze w celu zapobieżenia zachorowalności i śmiertelności związanej z przedawkowaniem.
2. HIPOTEZY Zespół stawia hipotezę, że mobilne urządzenie monitorujące objawy funkcji życiowych Canary 01 okaże się wykonalnym i niezawodnym urządzeniem do monitorowania parametrów życiowych przed i po spożyciu opioidów wśród osób, które wstrzykują opioidy oraz wśród osób przyjmujących duże dawki leków opioidowych.

3. UZASADNIENIE Leki opioidowe są kluczowymi środkami w leczeniu bólu ostrego, bólu nowotworowego i są uznawane przez Światową Organizację Zdrowia za leki podstawowe w leczeniu bólu. Jednak leki opioidowe mają poważny profil skutków ubocznych, w tym przyczyniają się do delirium, przedawkowania i depresji oddechowej w przypadku przedawkowania. W latach 2005-2009 w Kolumbii Brytyjskiej odnotowano 815 zgonów związanych z fentanylem, hydromorfonem, morfiną i oksykodonem. Przedawkowanie opioidów jest obecnie drugą najczęstszą przyczyną przypadkowych zgonów w Stanach Zjednoczonych.

   Wiadomo, że oprócz działań niepożądanych opioidy silnie uzależniają. Szacuje się, że w 2012 roku w Kanadzie było około 75 000-125 000 osób zażywających narkotyki w formie iniekcji (zdecydowana większość z nich przyjmowała opioidy w formie iniekcji), a także około 200 000 osób uzależnionych od opioidów na receptę.

   Wiedza zdobyta w tym innowacyjnym badaniu pilotażowym posłuży do opracowania mobilnego urządzenia monitorującego zaprojektowanego do ostrzegania klinicystów o zmianach krążeniowo-oddechowych wskazujących na przedawkowanie opioidów u pacjentów, co pozwoli na szybkie wykrycie, interwencję i zastosowanie potencjalnie ratującego życie leczenia. Ostatecznie kliniczne wdrożenie tego urządzenia może doprowadzić do zmniejszenia znacznej zachorowalności i śmiertelności związanej z przedawkowaniami opioidów.

   Ponadto, dzięki realizacji naszego celu drugorzędnego, niniejsze studium wykonalności wniesie nową wiedzę na temat zmian stanu krążeniowo-oddechowego związanych ze stosowaniem dużych dawek opioidów.

4. CELE

Główny cel Ustalenie, czy mobilny system monitorowania określonych parametrów życiowych (np. tętna i częstości oddechów) może być z powodzeniem stosowany w monitorowaniu osób uzależnionych od opioidów.

W szczególności zespół badawczy zbada:

1. Zgodność uczestników;
2. Wykonalność zbierania, przechowywania i analizowania określonych danych dotyczących parametrów życiowych w celu oceny statusu uczestnika; I
3. Użyteczność kliniczna oraz ogólna akceptacja uczestników i dostawców mobilnych urządzeń monitorujących

Cel drugorzędny Udokumentowanie i scharakteryzowanie zmian stanu krążeniowo-oddechowego związanych ze spożyciem opioidów.

5) METODA BADAWCZA Badanie MOVE to jednoośrodkowe, trzytygodniowe studium wykonalności osób, które zgłaszają ciągłe/aktualne stosowanie opioidów w postaci iniekcji. Potencjalni uczestnicy badania będą rekrutowani z kliniki Providence Crosstown i szpitala św. Pawła. Docelowy cel rejestracji to 25.

W miejscach rekrutacji do badania potencjalni kandydaci zostaną zaproszeni do udziału, wyrażenia świadomej zgody i odbycia wizyty przesiewowej (wizyta 1) w celu oceny kwalifikowalności.

Po stwierdzeniu, że kwalifikują się, osoby rekrutowane w Crosstown Clinic przejdą wszystkie inne wizyty studyjne (wizyty 2, 3 i 4) w Crosstown Clinic. W Crosstown Clinic osoby otrzymują zarządzane leczenie uzależnienia od opioidów przy użyciu znanych ilości leku (np. diacetylomorfina, hydromorfon). Klinika zatrudnia lekarzy, którzy są przeszkoleni i wyposażeni do radzenia sobie z potencjalnym przedawkowaniem opioidów. W przypadku pacjentów hospitalizowanych w szpitalu św. Pawła wszystkie wizyty studyjne będą odbywać się w szpitalu.

Wszyscy uczestnicy będą monitorowani podczas trzech oddzielnych wizyt studyjnych. Na początku każdej sesji i przed spożyciem opioidów koordynator badania pomoże umieścić uczestnikowi badania dwa mobilne urządzenia monitorujące w celu pomiaru określonych parametrów życiowych:

• Monitor tętna i EKG: Dane dotyczące tętna i EKG będą zbierane za pomocą kompaktowego, bezprzewodowego urządzenia z 3 odprowadzeniami, które są umieszczane na klatce piersiowej uczestnika. Przewody są podłączone do jednostki procesora/akumulatora, wielkości mniej więcej kostki mydła.
• Częstość oddechów będzie zbierana za pomocą pasów do pletyzmografii indukcyjnej oddechu (RIP), zapinanych wokół brzucha uczestnika.
• Monitorowanie aktywności: Inercyjna jednostka pomiarowa (IMU) (żyroskop) jest wbudowana w urządzenie w celu pomiaru aktywności uczestnika.

W Crosstown Clinic uczestnik otrzyma zarządzane leczenie poprzez samowstrzyknięcie i będzie monitorowany przez całkowity czas 120 minut w sali kliniki/sali pooperacyjnej.

W szpitalu St. Paul's uczestnikowi zostanie podana dawka doustnych leków opioidowych i będzie on monitorowany przez 120 minut, najlepiej przy jego łóżku w sali szpitalnej i zawsze na swoim oddziale szpitalnym.

Urządzenia monitorujące będą noszone łącznie przez 120 minut. Koordynator badania pozostanie z uczestnikiem przez cały okres obserwacji. Oprócz danych dotyczących parametrów życiowych, koordynator badania sporządzi dziennik aktywności dokumentujący wszystkie czynności, które mają miejsce w czasie, gdy monitor znajduje się na miejscu. Ponadto wszelkie zabiegi medyczne i/lub interwencje przeprowadzone w tym czasie będą rejestrowane przez członków zespołu badawczego.

Dane z monitorów mobilnych będą przesyłane przez Bluetooth do smartfona, a następnie bezpiecznie przesyłane do bazy danych badań. Przesłane dane zostaną zakodowane wyłącznie za pomocą kodu identyfikacyjnego badania uczestnika i nie będą zawierać żadnych chronionych informacji zdrowotnych i nie będą wykorzystywane do podejmowania jakichkolwiek decyzji klinicznych.

Należy podkreślić, że dane zebrane z mobilnego urządzenia monitorującego będą wykorzystywane wyłącznie do celów badawczych i nie będą służyć żadnym celom podejmowania decyzji klinicznych.

Wszyscy uczestnicy zostaną wypisani z badania podczas wizyty 4. Uczestnikom zostanie zaproponowane skierowanie na leczenie uzależnień, jeśli zostaną o to poproszeni.

Dane dotyczące bezpieczeństwa będą gromadzone do 30 dni po ostatniej wizycie studyjnej, a obserwacja wszelkich poważnych zdarzeń niepożądanych będzie kontynuowana aż do ich rozwiązania.

MOBILNE URZĄDZENIE DO MONITOROWANIA FUNKCJI ŻYCIOWYCH

Prototyp ma kilka głównych komponentów, w tym kilka dostępnych na rynku czujników do pomiaru tętna, oddychania i danych dotyczących ruchu, zamkniętą obudowę zawierającą obwody do przetwarzania i przesyłania danych oraz interfejs telefonu komórkowego/systemu do przechowywania i przesyłania danych.

Dane są zbierane z opasek oddechowych, elektrod EKG i akcelerometru. Bezpieczeństwo poszczególnych elementów czujnika zostało wcześniej ocenione przez odpowiednich producentów i wszystkie są obecnie dostępne do celów komercyjnych. Dwie opaski oddechowe noszone na klatce piersiowej i brzuchu będą mierzyć wzorce i zmiany we wzorcach oddychania uczestników. Chociaż nie zostało to jeszcze zaimplementowane, dane wyjściowe, takie jak oddechy na minutę, można w przyszłości wyodrębnić z pliku danych za pomocą oprogramowania do wyszukiwania szczytów lub analizy częstotliwości. Cztery elektrody EKG umieszczone na klatce piersiowej i brzuchu uczestnika będą rejestrować analogowe zmiany napięcia odpowiadające różnicy potencjałów elektrycznych występującej podczas cyklu pracy serca (tj. bicie serca). Elektrody są skonfigurowane w układzie 3-odprowadzeniowym, z trzema elektrodami sygnałowymi i elektrodą napędzaną. W mało prawdopodobnym przypadku awarii urządzenia, zgodnie ze specyfikacjami producenta, w celu optymalizacji bezpieczeństwa uczestników zastosowano układy EKG firmy Analog Devices z obwodem ochronnym ograniczającym prąd. 3-osiowy analogowy akcelerometr jest próbkowany z częstotliwością 10 Hz i używany do oznaczania aktywności i artefaktów ruchowych, które mogą wpływać na EKG i dane oddechowe.

Czujniki te są przymocowane do niestandardowej płytki drukowanej (PCB) i modułu Bluetooth wewnątrz drukowanej obudowy 3D. Na płytce drukowanej znajdują się dwa mikroprocesory potrzebne do systemu: PIC16LF1618 i Broadcom Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices (WICED) Smart. WICED Smart przekazuje dane z czujników do telefonu komórkowego za pomocą technologii Bluetooth Low Energy (BLE). W obudowie znajdują się płytki drukowane i akumulator litowo-jonowy 3,7 V; płytki drukowane są przykręcone do oddzielnego przedziału niedostępnego dla pacjentów.

Płytka drukowana przetwarza i wysyła dane do aplikacji telefonu. Dane są następnie przesyłane bezprzewodowo do bazy danych Standardized Query Language (SQL). W tej bazie danych każdy punkt danych jest powiązany ze znacznikiem czasu i identyfikatorem pacjenta (ID), co pozwala na przechowywanie danych wielu pacjentów w tej samej bazie danych SQL. Wreszcie bateria dołączona do etui została przetestowana pod kątem działania przez dwa dni ciągłego użytkowania.

6) ANALIZA STATYSTYCZNA

Statystyki opisowe, w tym średnia, odchylenie standardowe, mediana i 95% przedziały ufności średniej dla zmiennych ciągłych oraz rozkład częstości dla zmiennych kategorycznych zostaną utworzone dla danych demograficznych uczestników i charakterystyk wyjściowych.

METODY STATYSTYCZNE DLA PIERWOTNYCH I WTÓRNYCH WYNIKÓW

Ponieważ jest to studium wykonalności, bardziej złożone analizy statystyczne nie są planowane.

ANALIZY EKSPLORACYJNE

Dane biometryczne zebrane przed i po spożyciu opioidów zostaną skompilowane i wykorzystane do skonstruowania wstępnych modeli symulacyjnych średnich zmian częstości akcji serca i częstości oddechów po spożyciu dużych dawek opioidów. Ostatecznie celem tych ćwiczeń modelowania będzie opracowanie algorytmu klinicznego, który będzie używany z mobilnym urządzeniem do monitorowania objawów w celu określenia progów ryzyka i poziomów interwencji terapeutycznej wymaganych przy każdym progu.