Smart технологиите в лечението и мониторирането на детската астма

През последното десетилетие дигиталните технологии навлезнаха все по-уверено в сферата на здравеопазването както при предлагането на медицински услуги, така и при провеждането на фармакотерапия. Средствата за електронно здраве (Е-health) станаха изключително достъпни чрез различните мобилни приложения за smart-телефони и smart-часовници, наречени още преносими устройства (“wearable devices”). Бързото развитие на новите технологии и телемедицината изисква добро познаване на техническите им възможности и практическа приложимост както от медицинските специалисти, така и от пациенти и родители. Тъй като дигиталните технологии продължават да се развиват стремглаво и стават все по-сложни, все по-активна трябва да бъде и ролята, която играем като потребители, както и в разумното управление на тези иновации.

***

През последното десетилетие дигиталните технологии навлязоха все по-уверено в сферата на здравеопазването както при предлагането на медицински услуги, така и при провеждането на фармакотерапия. Обект на сериозни проучвания станаха различни smart технологии и електронни устройства като средства, допринасящи за създаването и следването на персонализиран план за мониториране на хронични белодробни заболявания като бронхиалната астма (БА), хроничната обструктивна белодробна болест (ХОББ) и муковисцидоза. В това число влизат редица устройства, терапевтични планове, обучителни материали за пациентите, включително дигитално обучение за правилна техника на приложение на инхалаторната терапия[1]. Средствата за електронно здраве (Е-health) станаха изключително достъпни чрез различните мобилни приложения за smart-телефони и smart-часовници, наречени още преносими устройства (“wearable devices”), интегрирани с електронни здравни или медицински записи (Electronic Health Records (EHR)/Electronic Medical Records (EMR) в реално време (Фиг. 1)[2]. През 2019 г. в ръководството GINA (Global Initiative for Asthma) зa първи път инхалаторите с електронно мониториране са признати като „обективни средства за оценка на придържането към терапевтичния план“ при пациентите с астма[3].

фигура 1: Smart-инхалери и поток на информация и данни (https://www.asthma.org.uk/591e6f4b/globalassets/get-involved/external-affairs-campaigns/publications/smart-asthma/auk_smartasthma_feb2017.pdf

Инхалаторна терапия при деца с астма

Устройствата за инхалаторна терапия се разделят на четири категории[4]:

• Небулизатори (известни в разговорната реч като „инхалатори“)

Биват компресорни (jet инхалатори), ултразвукови и меш. Меш инхалаторите от своя страна се делят на активни и пасивни. Активните меш небулизатори използват пиезоелемент, който се свива и разширява при прилагане на електрически ток и предава вибрации върху прецизно пробита мрежа в контакт с лекарството, за да генерира аерозол. Пасивните меш небулизатори използват трансдюсер, който предизвиква пасивни вибрации в перфорирана плоча с 6000 заострени отвора, с което генерира аерозол.

• Инхалери с отмерена доза, задействащи се чрез натиск на бутон (pMDI – pressurized Metered-Dose Inhalers)

Тези дозирани инхалери могат да се задействат от последователността „натискане на бутон“ и „вдишване“ или да се задействат само от вдишването (BA-pMDI – Breath-Actuated Device). Могат да бъдат прилагани самостоятелно, както и в комбинация с допълнителна обемна камера със или без клапа (VHC – Valved Holding Chamber или Spacer), (Фиг. 2).

фигура 2: Примери за pMDI инхалери, BA-pMDI и VHC

Прахови инхалатори (DPIs – Dry Powder Inhalers) виж Фиг. 3.

Инхалери тип „мека мъгла“

фигура 3: Прахови инхалери (DPI) – дискус и турбохалер (туист-халер)

Все още липсва общоприета дефиниция на термина „smart-инхалер“. Тази група устройства съществува от 80-те години на XX вeк, но въвеждането им в ежедневната практика датира от края на първото десетилетие на XХI век[5,6]. Под този термин най-често се разбира електронна система за мониториране, базирана върху инхалаторно устройство с цел запис на приложените дози от медикамента със или без оценка на техниката на изпълнение. В тази група не се включват небулизатори или софтуерни системи, които изискват отделно електронно устройство, включително разпознаващи образи технологии на телефони и таблети. Масово използваните през последното десетилетие smart-инхалери представляват стандартен инхалер (прахов или дозиран аерозол) с допълнителна електронна приставка, отчитаща зареждането, инициирането на дозата и/или техниката на вдишване (Фиг. 4 и 5).

фигура 4: Най-честите типове smart приставки към инхалаторни устройства: А – отчита зареждане на доза, В – отчита иницииране на доза (натиск) С – отчита дебит въздух при вдишване, D – не са показани – устройства за оценка на комплайънса, отчитащи акустично зареждане на дозата и техниката на вдишване[7]

фигура 5: Примери за smart приставки и приложения за електронни мобилни устройства

фигура 6: Smart jet инхалер – принципно устройство

В скорошно публикувано рандомизирано проучване, проведено в САЩ, се демонстрира, че използването на сензорно базирано наблюдение на инхалаторната терапия при деца с астма може да подобри контрола на симптомите и качеството на живот на децата и техните родители[8]. В проучването са използвани bluetooth сензори, които се прикрепят към инхалаторните устройства на участниците, с което лекуващите лекари получават информация за спазването на препоръчителната употреба на контролиращи лекарства, както и сигнализират при нужда от ползване на спасителни медикаменти, което от своя страна говори за влошен контрол на заболяването. Въз основа на получената информация лекуващите лекари на децата могат да се намесят по-бързо и своевременно, преди пациентите да станат критично болни. Авторите на проучването обобщават, че с помощта на smart-инхалерите се подобрява комуникацията между пациентите, родителите, грижещи се за болните деца и медицинските специалисти.

Подобни резултати показва друго проучване при 661 възрастни пациенти с астма на комбинирана терапия Budesonide и Formoterol (Symbicort) Turbuhaler, включени в turbo+ програма, проведено в Италия[6]. Чрез smart-инхалер технология е проследено приложението както на контролиращата терапия, така и на тази при нужда. Авторите отчитат подобрение в придържането към терапевтичния план при използването на smart-инхалер.

фигура 7: Smart устройства за оценка на белодробна функция (персонален домашен спирометър или ВЕД метър) и детектори за “свиркане”

Новите технологии навлизат не само при праховите и аерозолни инхалери, но също така и при небулизаторите. През последните години на пазара се появиха smart меш небулизатори, както и jet небулизатори със smart компресор за домашна употреба (Фиг. 6). При тези устройства е приложена т.нар. технология за адаптивно доставяне на аерозола (Adaptive Aerosol Delivery, AAD), която анализира дихателните патерни на пациента и определя времето на подаване на аерозола по време на инхалирането. Сензорът за въздушен дебит анализира промените в налягането по време на първите три вдишвания и определя точния момент за подаване на медикамента. Устройството продължава да мониторира следващите три вдишвания по време на инхалацията и адаптира режима според динамиката на дихателните патерни на пациента[5]. Чрез тази технология се постига подаване на медикамента само през първите 50-80% от вдишването, но не и по време на издишването на пациента.

По този начин се постига значимо депозиране на инхалирания медикамент в белите дробове (60-80%) спрямо 5-11%, които се постигат с традиционните jet небулизатори. В допълнение, smart технологията постига депозиране на медикамента в периферията на бронхиалното дърво, с което могат да бъдат таргетирани малките дихателни пътища. Тези устройства могат да запазват и подават информация за проведената инхалация, респективно придържането към терапевтичния план. За сега приложението на smart небулизатори е ограничено при възрастни пациенти. Все още текат проучвания за безопасността и приложимостта им в детска възраст. Необходимо е натрупването на данни за бионаличност при по-високо белодробно лекарствено депозиране и оценка на потенциалния риск от токсични странични ефекти при деца, особено в кърмаческа и пред­училищна възраст.

В скорошно проучване, проведено при деца с тежка астма, е оценен ефектът от приложение на висока доза ИКС (инхалаторен кортико­стероид) със smart небулизатор (Akita Jet Nebulizer) в продължение на една година[9]. Основен критерий за оценка са броят на екзацербациите за година, а вторични критерии – спирометрични индекси, брой хоспитализации за година и използвани медикаменти за лечение. Резултатите показват значимо редуциране на екзацербациите за година, както и подобрение в спирометричните индекси за оценка на големите бронхи (FEV1), но и на малките дихателни пътища (FEF25/75).

При проследените пациенти е отчетено намаление на нуждата от курсове перорални кортикостероиди. Авторите обръщат внимание на факта, че ползването на smart небулизатори e безопасно, но в допълнение може да редуцира риска от локални странични ефекти (кашлица, дрезгав глас, дисфония, кандидоза), намалявайки орофарингеалната диспозиция на ИКС. По-голямата депозиция в белите дробове, от друга страна може да позволи намаляване на прилаганата доза на ИКС.

Мониториране на детската астма

Редица дигитални технологии вече намират приложение в амбулаторната практика за проследяването на пациенти с рецидивиращи епизоди на бронхиална обструкция и астма, в помощ на родителите и медицинските специалисти. В това число влизат електронни дневници, smart приложения за астма терапевтичен план, домашни спирометри, ВЕД (върхов експираторен дебит) метри, свързани wireless с мобилни устройства, дигитални стетоскопи за медицински специалисти, детектори за кашлица и сензори за детекция на „свиркане“.

Приложенията за респираторно здраве биват няколко категории – информиращи (предоставящи по­лезна медицинска информация), ин­структиращи (даващи насоки и инструкции на потребителите), записващи (запаметяване на въведени от потребителите данни), изобразяващи (предоставящи графична информация), насочващи (осигуряващи насоки, основани от въведени от потребителя данни като препоръки за лечение и медицинска помощ), подсещащи (аларми и подсещащи потребителя съобщения), комуникационни (осигуряващи комуникация с медицинско лице или насочващ линк към мрежа за подкрепа).

Smart ВЕД-метрите са създадени като самостоятелни устройства през 2017 г. с основна цел да записват дигитални данни за върховия експираторен дебит. В допълнение, устройствата подават мотивиращи съобщения, предизвикателства и награди, окуражаващи пациентите да измерват редовно своя ВЕД.

Все по-достъпни стават новите поколения домашни интерактивни спирометри за деца, които се свързват с компютър или друго електронно устройство чрез атрактивно приложение. Последните се ползват успешно при мониторирането на деца с астма и муковисцидоза. Освен проследяване на белодробната функция, мониторирането на астма симптомите може да се осъществява и чрез детекция на транскутанна сатурация, пулсова честота, както и детекция на „свиркащо“ дишане.

В пилотно проучване на Drambug et al. са оценени ползите от приложението на комерсиално достъпно устройство за мониториране на деца с бронхиална астма или „свиркане“ в предучилищна възраст за домашна употреба, наречено детектор на „свиркащи хрипове“ – Digital Wheeze Detector (WheezeScan – OMRON Healthcare Co., Ltd.)[10]. 79% от включените семейства определят устройството като лесно за употреба. При сравнение на детекцията на „свиркане“ от медицински специалист и WheezeScan, устройството показва 83.3% чувствителност и 100% специфичност.
Бързото развитие на новите технологии и телемедицината изисква добро познаване на техническите им възможности и практическа приложимост както от медицинските специалисти, така и от пациенти и родители. Не бива да забравяме, обаче, че никое ниво на интелигентна технология не може напълно да замени персоналните грижи. Тъй като технологиите продължават да се развиват и стават все по-сложни, все по-активна трябва да бъде и ролята, която играем като потребители на технологии и в управлението на тези иновации.

книгопис:
Книгописът е на разположение в редакцията.