En pilotstudie för att karakterisera saliv och sputum FTIR-spektrala profiler hos patienter med KOL under exacerbationer och när de är stabila (SPIT-D)

Kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) är ett vanligt och behandlingsbart tillstånd som kännetecknas av övervägande irreversibel och progressiv begränsning av luftflödet. KOL är en ledande orsak till sjuklighet och dödlighet över hela världen och dess prevalens förutspås öka avsevärt under det kommande decenniet1. Bara i Storbritannien (Storbritannien) drabbar KOL uppskattningsvis 3 miljoner människor, med 1 miljon diagnostiserade och ytterligare 2 miljoner är odiagnostiserade2. Förseningar i en korrekt diagnos påverkar livskvaliteten och sjukvårdens resursutnyttjande. KOL är förknippat med en betydande ekonomisk och social börda, med en enda allvarlig exacerbation som kräver inläggning på sjukhus som kostar upp till £1600, vilket har en stor inverkan på NHS-utgifterna. KOL har också en personlig börda, vilket orsakar 24 miljoner förlorade arbetsdagar årligen, vilket kostar den brittiska ekonomin 3,8 miljarder pund3.

Vikt läggs på tidig upptäckt av exacerbationer av KOL då förseningar i behandlingsstart är förknippade med ökad exacerbations svårighetsgrad, akutvårdsanvändning, högre dödlighet och en snabbare nedgång i lungfunktionen. Det finns därför ett erkänt behov av allmänt tillgängliga, lättanvända verktyg för att hjälpa till vid tidig upptäckt av KOL-exacerbationer.

Fourier Transform Infra-Red (FTIR) spektroskopi är ett framväxande medicinområde som har potential att bli etablerat i hanteringen av lungtillstånd. Tidigare studier4,5 har visat att sputum hos patienter med KOL analyserat med infraröd (IR) gav reproducerbara biologiska IR-spektra med distinkta signaturer i 5 nyckelregioner, nämligen Amide A, två signaturer i Amide I-regionen, Amide II och i glykoproteiner. Den ytterligare informationen om de spektrala profilerna som samlats in i denna studie om saliv och sputum från patienter med KOL, under både stabil sjukdom och exacerbationer kommer att hjälpa till att etablera FTIR-användning vid hanteringen av dessa lungtillstånd.

Denna studie kommer att ge viktig information i utvecklingsprocessen för ett handhållet FTIR-spektroskop. Fas 1 kommer att fastställa det infraröda spektrum som krävs för analysen av saliv och sputum, vilket kommer att informera om designen av den daisy chain enhet (en pre-prototyp enhet) som används i fas 2. Fas 2 kommer att testa detta infraröda spektrum i pre-prototypen daisy chain-enhet med ytterligare saliv- och sputumprover, innan detta spektrum införlivas i det eventuella handhållna FTIR-spektroskopet.