Слушая наше дыхание: как medtech решает проблемы пациентов с астмой

Астма поражает около 350 миллионов человек во всем мире и уносит около 400 тыс. жизней в год. Это заболевание включено в Повестку дня ООН в области устойчивого развития на период до 2030 года. Технологии могут сыграть важную роль в предотвращении приступов, уменьшения выраженности симптомов и улучшении качества жизни пациентов с астмой. 

Интеллектуальный ингалятор

COVID-19 привлек повышенное внимание к респираторному здоровью, что способствовало выводу на рынок ряда новых цифровых ингаляторов. Они, в свою очередь, стимулировали разработку сопутствующих приложений. 

Умный ингалятор — устройство, которое объединяет возможности подключения к мобильному приложению, например, через bluetooth. Их делают с использованием сенсорной технологии, которая помогает записывать данные о времени и дате процедуры, а также о местонахождении пациента при каждом применении.

Первым в мире интеллектуальным ингалятором, получившим в 2019 году одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), был ProAir Digihaler от компании Teva, который имеет датчик отслеживания использования в реальном времени, который синхронизирует его с мобильным приложением. 

Датчики могут быть либо неотъемлемой частью самого ингалятора, либо внешними устройствами, присоединенными к первичному ингалятору. Их можно использовать для настройки автоматического напоминания о следующей дозе. Также они могут предупреждать пациентов, если они забывают взять с собой свои устройства, определять триггерные факторы и прогнозировать приступы астмы, накапливая данные для исследований. Некоторые продвинутые модели даже обнаруживают высокие уровни загрязнителей воздуха или пыльцы, чтобы сообщить пациентам о возможных обострениях.  

Использование умных ингаляторов позволяет астматикам и их врачам отслеживать их состояние и контролировать эффективность лечения с течением времени, без необходимости вести дневники или другие письменные записи.

Дыши правильно

До 90% времени ингалятор пациента не работает, что снижает количество лекарства, попадающего в легкие, на 60–93%. Короткая задержка между ингаляцией и высвобождением лекарства может снизить доставляемое количество на 80%. Это препятствует эффективному лечению и увеличивает тяжесть астмы и вместе с нею экономическое бремя.

Лекарство внутри ингаляторов использует молекулы лактозы, и требуется быстрое и резкое усилие при вдохе, чтобы доставить лекарство в воздушный поток и легкие.

Для некоторых типов устройств необходим глубокий вдох в течение четырех секунд, но большинство пациентов этого не делают. Умные ингаляторы в состоянии отследить все эти недочеты и подсказать, как исправить их. 

Если же у человека нет интеллектуального ингалятора, ему на помощь придет британская компания Clin-e-cal. Она занимается разработкой приложений, предназначенных для улучшения лечения астмы. Платформа в режиме реального времени дает обратную связь о том, насколько эффективна техника использования ингалятора, что позволяет осуществлять постоянный мониторинг и руководство. 

Установлено, что пациенты, обученные с помощью этого приложения, делают меньше ошибок при использовании ингалятора. 

Схожее решение предлагает канадская компания BreatheSuite Inc. Недавно она получила разрешение FDA на устройство BreatheSuite Metered-Dose Inhaler (MDI) V1, которое может использоваться как по рецепту, так и без него, и превращать обыкновенные ингаляторы в умные.

Система BreatheSuite, состоящая из одноразового портативного дополнительного устройства BreatheSuite MDI с батарейным питанием и мобильного приложения, крепится к верхней части ингалятора. Устройство и мобильное приложение работают вместе, чтобы оценивать и «оценивать» технику использования ингалятора и схемы его использования, сохраняя результаты в облаке, чтобы человек мог отслеживать свой прогресс. С его согласия медицинская бригада также может удаленно получать эту информацию, чтобы корректировать лечение. 

Взломать РНК

Оксфордский университет и британская компания Sensyne Health, занимающаяся клиническим искусственным интеллектом (ИИ), будут сотрудничать в проекте по поиску новых лекарств для людей с трудноизлечимой астмой.

По оценкам, почти каждый пятый человек, страдающий астмой, затрудняется контролировать симптомы с помощью существующих методов лечения, в то время как около 4% имеют особенно тяжелые формы, которые подвергают их риску опасных для жизни приступов.

Трехлетний проект, возглавляемый экспертом по респираторной медицине доктором Тимоти Хинксом из отделения респираторной медицины Оксфордского университета, будет использовать полногеномное секвенирование около 500 пациентов с тяжелой астмой, сравнивая их последовательности генов с контрольными субъектами, у которых нет астмы.

Вдобавок партнеры изучат транскриптомы около 60 участников — информационную РНК, кодируемую генами, которая, в свою очередь, используется для производства белков, — и проведут биоинформатический анализ, чтобы выявить новые пути развития астмы.

Sensyne предоставляет свой опыт машинного обучения и аналитические инструменты для анализа сложных генетических, фенотипических и электронных данных пациентов, которые будут получены в ходе исследования, в надежде определить перспективные мишени для создания новых лекарств.

По словам ученых, причины астмы до сих пор мало изучены. Основная проблема в том, что болезнь имеет разные биологические и клинические проявления. Благодаря новому исследованию они надеются приблизиться к пониманию истоков болезни.

18 -

Астма — ведущее хроническое заболевание у детей. В настоящее время только в США около 5,1 миллиона жителей в возрасте до 18 лет страдают ею, а среди детей в возрасте от 5 до 17 лет она является одной из основных причин пропуска школьных занятий. Не лучше ситуация и в других странах. Ранняя диагностика имеет первостепенное значение, а вовремя назначенное лечение и четкое выполнение рекомендаций ребенком позволяет избежать серьезных последствий. 

В декабре 2020 OMRON выпустил устройство WheezeScan. Оно точно определяет наличие хрипов (наиболее распространенный симптом астмы у детей до пяти лет) у ребенка, повышая точность и своевременность диагностики астмы, еще до того, как у него случится первый приступ. WheezeScan, рекомендованное для детей в возрасте от четырех месяцев до семи лет, доступно в Германии и Великобритании, а также в некоторых интернет-магазинах в других странах Европы.

Пользователи удерживают медицинское устройство длительного пользования под ключицей своего ребенка в течение 30 секунд, и устройство сообщает: «Хрипы» или «Хрипов нет». Используя передовую технологию прослушивания, микрофон высокой четкости и встроенное шумоподавление, WheezeScan в состоянии обнаруживать хрипы, которые могут быть не слышны пользователям, включая врачей. 

Устройство поставляется с приложением Asthma Diary, которое помогает пользователям отслеживать эпизоды хрипов, потенциальные триггеры, реакцию на лекарства и определять возможные сценарии.

Нидерландская компания Asthmaware, основанная в 2020 году, работает над альтернативой. Она разрабатывает систему мониторинга, состоящую из умной рубашки (пижамы) и мобильного приложения. Система использует передовую технологию sEMG (surface electromyography — поверхностную электромиографию) для оценки дыхательной активности ребенка во время сна. Она позволяет непрерывно оценивать симптомы в течение нескольких часов. Стартап помогает распознать первые симптомы астмы у ребенка и вовремя вмешаться для облегчения состояния. Сейчас Asthmaware находится в поисках инвесторов.

Крайне важно научить ребенка жить с астмой, объяснить ему последствия его забывчивости и пропуска ингаляции. Для этого Фонд астмы и респираторных заболеваний Новой Зеландии (ARFNZ) запустил Sailor Digital Classroom, совершенно новый бесплатный онлайн-инструмент для детей младшего школьного возраста.

В Sailor Digital Classroom дети могут присоединиться к Sailor the Pufferfish и его другу Jelly в поисках ответов на вопросы, что такое астма, ее триггеры, как лечить астму и что следует незамедлительно делать в экстренной ситуации. 

Раньше просветительские уроки проходили по всей стране в формате живого шоу с элементами мюзикла, однако пандемия заставила искать новые форматы. 

Остается добавить, что недавнее исследование показало, что ингаляторы от астмы, в которых используются датчики, могут способствовать лучшему лечению этого состояния и повышению качества жизни не только у взрослых пациентов, но и у детей. 

Северо-Западный университет, Детская больница Энн и Роберта Х. Лурье в Чикаго и UnitedHealth Group совместно работали над испытанием электронного мониторинга астмы, который, по их словам, следует рассмотреть для использования в учреждениях первичной медико-санитарной помощи, аллергоцентрах и специализированных клиниках по лечению легких. Результаты исследования Northwestern and Lurie Children's были опубликованы в журнале Pediatrics.

Предыдущие работы изучали осуществимость и эффективность использования сенсорных мобильных вмешательств для улучшения лечения астмы, однако это исследование было первым, в котором систематически оценивалась его эффективность на большой выборке детей, разнородных в расовом / этническом и социально-экономическом отношении.

По мнению экспертов, эта работа — еще один наглядный пример того, что за цифровым здравоохранением будущее, поскольку оно позволяет врачам оставаться на связи с пациентами, живущими с хроническими заболеваниями, обеспечивать автоматическое наблюдение за ними и своевременно выявлять болезни.

Корреспондент МВ и ФВ Екатерина Погонцева специально для evercare.ru