Förenklad riskbedömning baserad på träning vid lungcancer (EXHALE-CO2)

Lungcancer förblir en av de främsta orsakerna till cancerrelaterad dödlighet världen över. Kirurgisk resektion erbjuder en potentiell bot för utvalda patienter; dock är risken för allvarliga postoperativa kardiopulmonala komplikationer betydande. Exakt riskstratifiering före behandling är därför avgörande för att vägleda behandlingsbeslut, optimera perioperativ vård och förbättra utfall. Nuvarande klinisk praxis inkluderar kardiopulmonal belastningstestning (CPET) för att bedöma fysiologisk reserv, särskilt maximal syreupptagning (VO₂peak) och ventilatorisk effektivitet (VE/VCO₂-sluttning). Även om den är effektiv är CPET resurskrävande, kräver specialutrustning och utbildad personal, vilket begränsar dess tillgänglighet i många vårdmiljöer.

Denna studie utvärderar en förenklad, lågresursmetod för att bedöma ventilatorisk effektivitet med hjälp av slut-tidal koldioxid (PetCO₂) mätt under ett kort, lågintensivt cykeltest. Tidigare forskning från studiegruppen har visat att PetCO₂ speglar ventilatorisk effektivitet och har prediktivt värde jämförbart med CPET-hämtade mått för postoperativa komplikationer. Särskilt noterbart är att PetCO₂ mätt under lågintensiv träning verkar ge den starkaste prognostiska signalen. Eftersom PetCO₂ kan erhållas med hjälp av en portabel enhet med nasalkanyl har detta tillvägagångssätt potential att möjliggöra tillgänglig, skalbär fysiologisk riskbedömning.

Det primära syftet är att fastställa om PetCO₂ mätt under ett standardiserat lågintensivt cykelergometertest kan identifiera patienter med låg kontra hög risk för större komplikationer eller död inom 90 dagar efter lungcancerkirurgi (lobektomi). Sekundära syften inkluderar: (1) jämförelse av prediktiv noggrannhet med etablerad CPET-baserad riskstratifiering; (2) utvärdering av PetCO₂ som prediktor för allvarliga biverkningar under systemisk cancertherapi (kemoterapi och/eller immunterapi); och (3) bedömning av dess prognostiska värde för tvåårs totalöverlevnad oberoende av behandlingsmodalitet.

Detta är en prospektiv, multicentrisk kohortstudie som genomförs på flera sjukhus i Sverige, inklusive regionala och universitetscentra. Patienter som remitteras för utvärdering av misstänkt lungcancer är berättigade till inkludering. Studien är observationsbaserad; alla deltagare genomgår standardiserad diagnostisk utredning och behandling enligt rutinmässig klinisk praxis. Det undersökande testet påverkar inte kliniska beslut, eftersom resultaten inte delges med behandlande kliniker.

Deltagare som ger informerat samtycke utför ett standardiserat, submaximalt cykelergometertest vid en fast låg belastning (20 W). PetCO₂ mäts kontinuerligt med hjälp av en portabel kapnografienhet med nasalkanyl före träning, efter 2 minuters sittande vila och under 5 minuters cykling. Testet är kort (cirka 5 minuter), kräver ingen omklädning och kan utföras av utbildad vårdpersonal utan specialiserad expertis.

Kliniska och fysiologiska data, inklusive demografi, rökstatus, lungfunktion och PetCO₂-mätningar, registreras i ett centraliserat elektroniskt datainsamlingssystem (REDCap). Data matas in lokalt på varje plats med hjälp av standardiserade fallrapporteringsformulär. För deltagare som genomgår CPET som en del av rutinvården samlas CPET-data separat in och länkas för jämförande analyser. Ett retrospektivt CPET-dataset (2008-2023) kommer att användas för validering av identifierade PetCO₂-trösklar.

Utfalldata erhålls genom strukturerad journalgranskning utförd av utbildad forskningspersonal som är blindad för baslinje-PetCO₂-värden. Primära slutpunkten är en sammansättning av större kardiopulmonala komplikationer inom 90 dagar efter operation, inklusive händelser som hjärtinfarkt, hjärtsvikt, arytmi, stroke, lungemboli, pneumoni, respiratorisk svikt, akut respiratorisk distresssyndrom eller död. Sekundära slutpunkter inkluderar allvarliga biverkningar (grad ≥3 enligt CTCAE v5) under systemisk terapi och allorsakad dödlighet inom två år, den senare bedöms genom länkning med nationella dödlighetsregister.

Den planerade urvalsstorleken baseras på den primära slutpunkten och syftar till att inkludera cirka 105 patienter som genomgår lobektomi, vilket motsvarar en uppskattad total kohort på cirka 1 050 deltagare som genomgår indextestet. Denna beräkning förutsätter en förväntad komplikationsfrekvens på cirka 14-17 %, ett area under kurvan (AUC) på 0,70, 80 % styrka och en ensidig signifikansnivå på 0,05. Rekrytering förväntas ske under cirka 18 månader på deltagande platser.

Kvalitetssäkringsprocedurer inkluderar användning av standardiserade arbetsrutiner (SOP) för testprestation, datainsamling och datainmatning på alla platser. Utbildningsmaterial tillhandahålls för att säkerställa konsekvens i testadministration. Datavalidering utförs inom REDCap-systemet med hjälp av fördefinierade intervallkontroller och konsistensregler. Regelbunden övervakning av datakomplettering och kvalitet utförs centralt. Källdatateverifiering utförs genom jämförelse med journaler under utfallsfastställande. Data pseudonymiseras före analys för att säkerställa patientkonfidentialitet.

En strukturerad datadefinitionslista definierar alla variabler, inklusive mätmetoder, kodningssystem och kliniskt relevanta intervall. Standardiserade definitioner används för kliniska slutpunkter (t.ex. CTCAE för biverkningar), vilket säkerställer harmonisering över platser. Procedurer för hantering av saknade eller inkonsekventa data inkluderar fördefinierade regler för uteslutning, imputation eller sensitivitetsanalyser, beroende på karaktären och omfattningen av saknade data.

Den statistiska analysplanen inkluderar utvärdering av prediktiv prestanda med hjälp av receiver operating characteristic (ROC)-analys, uppskattning av optimala PetCO₂-trösklar och jämförelse med CPET-hämtade mått. Multivariabla regressionsmodeller kommer att användas för att justera för potentiella confounders. Överlevnadsanalyser kommer att genomföras med hjälp av tid-till-händelse-metoder. Explorativa analyser kommer att bedöma subgruppseffekter och behandlingsspecifika utfall.

Studien innebär minimal risk för deltagare, eftersom interventionen består av ett kort, lågintensivt träningstest jämförbart med aktiviteter i dagligt liv. De primära riskerna relaterar till hantering av känsliga personuppgifter, vilka mildras genom säker datahantering och pseudonymisering. Etiskt godkännande har ansökts om, och deltagande är frivilligt med informerat samtycke.

Om validerat skulle detta förenklade test snabbt kunna implementeras i rutinvård, förbättra tillgången till fysiologisk riskbedömning, minska beroendet av resurskrävande testning och stödja mer effektiv och individualiserad behandlingsbeslutsfattande inom lungcancervården.