Ocena wywołanych zaostrzeniem astmy zmian czynności płuc za pomocą domowego spirometru

Astma jest powszechną chorobą przewlekłą i stanowi znaczny wydatek dla naszego systemu opieki zdrowotnej. Astma dotyka prawie 25 milionów Amerykanów, w tym 10% amerykańskich nastolatków. Nastolatki są jedną z grup, które najtrudniej jest zaangażować się w samodzielne leczenie przewlekłych problemów zdrowotnych, takich jak astma, i są bardziej narażone na źle kontrolowaną astmę w porównaniu z młodszymi dziećmi. Aż 80% dzieci chorych na astmę nie stosuje się do swoich leków kontrolujących, często z powodu braku dostrzeganej przez rodziców lub dziecko potrzeby lub korzystnego działania tych leków. Nastolatki mogą mieć wyższy próg rozpoczęcia leczenia ratunkowego ze względu na postrzeganą normalność objawów astmy i często zaniżają zgłaszanie objawów rodzicom i pracownikom służby zdrowia.

Złe postrzeganie objawów astmy prowadzi do przeceniania kontroli astmy. Zdefiniowanie dobrze kontrolowanej i źle kontrolowanej astmy w dużym stopniu zależy od zgłaszanych przez pacjenta objawów astmy. Nawet połowa pacjentów z ciężkimi objawami astmy zgłasza dobrze kontrolowaną astmę. Wielu ma niskie oczekiwania co do kontroli astmy i tak bardzo przystosowało się do choroby, że nie dostrzegają już swoich ograniczeń. Niedokładne dane samodzielnie zgłaszane mogą być problematyczne w badaniach oceniających wpływ czynników środowiskowych lub skuteczność leczenia astmy. Obiektywną miarą upośledzenia astmy jest badanie czynności płuc wykonywane za pomocą spirometrii. Łatwy dostęp do konwencjonalnego spirometru nie zawsze jest realistyczny w opiece klinicznej lub w warunkach badawczych. Badacze proponują zintegrowanie narzędzi opartych na technologii, które wykorzystują wysokie wskaźniki korzystania ze smartfonów wśród młodzieży, aby zidentyfikować wczesne oznaki pogarszającej się kontroli astmy.

Inteligentny spirometr Spirobank to kompaktowy, przenośny, domowy spirometr wielkości zbliżonej do inhalatora, który łączy się z aplikacją na smartfony o nazwie VitalFlo. Urządzenie wykorzystuje energooszczędną turbinę. Przepływ wydychanego powietrza powoduje obrót turbiny, generując napięcie analogiczne do prędkości przepływu powietrza przez turbinę. Spirometr mierzy natężoną objętość wydechową w ciągu 1 sekundy (FEV1) lub objętość powietrza wydychanego w pierwszej sekundzie. Urządzenie monituje użytkownika o wykonanie co najmniej trzech manewrów wydechowych i zapisuje najlepszy z nich. Wygenerowane informacje są gromadzone na mikroprocesorze, a następnie przesyłane przez radio Bluetooth o niskim poborze mocy do aplikacji VitalFlo (chronionej hasłem) na iPhonie użytkownika. Użytkownik jest ostrzegany przez aplikację, jeśli wysiłek wydechowy jest niewystarczający (np. przedwczesne zakończenie wydechu) i otrzymuje wskazówki dotyczące prawidłowej techniki. Dane są następnie przesyłane do bazy danych w chmurze zgodnej z HIPAA. Uczestnicy otrzymają ankietę po każdym pomiarze czynności płuc, aby zebrać informacje na temat wszelkich objawów astmy, których doświadczają. Badacze poproszą o użycie spirometru przed użyciem albuterolu w celu wykrycia objawów, jeśli to możliwe. VitalFlo będzie również śledzić, za pośrednictwem baz danych w chmurze, temperaturę zewnętrzną, wilgotność, jakość powietrza i liczbę pyłków: wszystkie czynniki środowiskowe, które mogą wpływać na objawy astmy. Rutynowa kalibracja nie jest wymagana. Ostatecznym celem stosowania spirometru domowego jest identyfikacja spadków czynności płuc poprzedzających objawy astmy, aby umożliwić osobom z astmą wczesną interwencję z lekami ratunkowymi w nadziei na zapobieganie progresji do poważniejszego zaostrzenia astmy („czerwona strefa”) wymagającego korzystania z opieki zdrowotnej, takich jak pomoc w nagłych wypadkach lub hospitalizacja.

Jest to prospektywne jednoramienne badanie interwencyjne osób w wieku 12-21 lat z przewlekłą astmą. Spirometr domowy uczestnicy otrzymają po instruktażu prawidłowego użytkowania urządzenia. Uczestnicy otrzymają także iPhone'a 5S (bez karty SIM) z zainstalowaną aplikacją VitalFlo. Uczestnicy będą proszeni o korzystanie ze spirometru co najmniej dwa razy dziennie (rano w godzinach 6:00-10:00 i wieczorem w godzinach 6:00-22:00) oraz w przypadku podania leku doraźnego (albuterol) lub wystąpienia objawów astmy (takich jak kaszel, świszczący oddech lub duszność) w celu udokumentowania czynności płuc. Wiadomo, że badanie funkcji płuc wykazuje zmienność dobową. Badacze wykorzystają poranne i wieczorne pomiary do obliczenia średniego FEV1 w ciągu dnia. Po wykonaniu spirometrii użytkownik zostanie poproszony o udzielenie odpowiedzi na pytania dotyczące objawów astmy. Pomiary funkcji płuc i odpowiedzi na pytania zostaną przesłane do opartej na chmurze bazy danych zgodnej z HIPAA i będą dostępne do pobrania przez badaczy. Zmiany czynności płuc zostaną dopasowane do zgłaszanych przez pacjenta objawów astmy i/lub stosowania albuterolu.