Видеть свое дыхание: Цифровые технологии для контроля астмы

Документально подтверждено, что пациенты-астматики испытывают трудности с соблюдением правильной техники использования ингаляторов. Ученые обнаружили, что среди этой группы пациентов почти половина использует свои ингаляторы неправильно. Организация Asthma UK со своей стороны сообщает, что техника использования ингаляторов примерно каждого пятого пациента не проверялась терапевтом или медсестрой по астме в течение последнего года.

Такое неадекватное использование ингалятора приводит к плохому контролю заболевания, а также к увеличению сопутствующих расходов на здравоохранение. Если учесть, что астмой страдают миллионы людей по всему миру, то можно лучше понять важность надлежащих профилактических мер.

Чтобы контролировать астму, человеку необходимы данные и количественная обратная связь о том, как он справляется со своими обязанностями; и это возможно с помощью современных технологий, которыми могут пользоваться пациенты. Таким образом, астма хорошо подходит для применения цифровых технологий с целью ее контроля.

За последнее десятилетие для лечения астмы были исследованы различные подходы к цифровым вмешательствам, с разными уровнями интерактивности и персонализации, а также с разным воздействием на различные измерения результатов. К сожалению, уровень развития технологий в этой сфере остается недостаточным, хотя исследования показали, что управление лечением астмы пропорционально влияет на жизнь пациентов. Они связывают плохо контролируемую астму со снижением общего качества жизни, связанного со здоровьем, поскольку она влияет на различные аспекты - от повседневной деятельности до качества сна.

К счастью, в последние несколько лет предпринимаются усилия по внедрению новых технологий, помогающих пациентам с астмой справиться с их недугом.

Новые возможности для дыхания

Новые и развивающиеся технологии, такие как "умные" ингаляторы, подключаемые к персональным устройствам, способны революционизировать способы диагностики, управления и лечения астмы.

Недавнее исследование, проведенное Северо-Западным университетом (США), предоставило пациентам с астмой "умные" ингаляторы для использования. Последние оснащены дополнительным Bluetooth-датчиком, который определяет, когда пациент использует лекарство, и таким образом передает данные врачам.

Исследователи обнаружили, что такие "умные" ингаляторы могут помочь улучшить соблюдение режима приема лекарств, а также лучше помочь детям-астматикам в управлении их состоянием.

Технологии, которые позволяют легче дышать

Несколько ключевых инноваций могут оказать наибольшее влияние на людей с астмой. Это:

• Умные ингаляторы. Эти устройства предназначены для подключения к смартфону и определяют, когда используется ингалятор, отслеживая его применение в режиме реального времени и создавая картину общего использования лекарств больным астмой. Мы считаем, что в будущем "умные" ингаляторы помогут большему числу людей правильно принимать лекарства.
• Медицинские приложения. Специализированное программное обеспечение на "умных" устройствах также могут помочь людям с астмой получать персонализированную информацию для самостоятельного лечения астмы. Эти приложения должны быть лучше разработаны с учетом потребностей пользователей, но они могут предоставлять людям информацию о триггерах, таких как загрязнение воздуха, в дополнение к предоставлению плана действий человека при астме.
• Удаленный мониторинг. Эта технология может помочь медицинским работникам лучше поддерживать людей с астмой, причем в будущем технология может обнаружить ухудшение астмы и отреагировать соответствующим образом для предотвращения приступа. Сегодня ряд групп медиков и ученых проводят исследования, направленные на создание персонализированной системы мониторинга астмы.
• Инновационные системы и данные могут помочь обеспечить выявление лиц, наиболее подверженных риску возникновения приступа астмы, и обеспечить эффективное управление их лечением. Это включает в себя объединение систем для обеспечения информирования врачей общей практики в случае экстренной госпитализации по причине астмы.

Умные ингаляторы

Умные ингаляторы уже существуют в продаже - это, например, сенсор Hallie от компании Adherium. Система включает в себя сенсор, который закрепляется на ингаляторе, и подключаемое к нему мобильное приложение. Приложение отслеживает использование ингалятора и направляет напоминания, когда приходит время приема лекарства, включая предупреждения, когда пользователь забыл принять последнюю дозу. Все данные хранятся в программе и могут предоставляться для просмотра врачу или членам семьи. Медицинские специалисты могут также получить доступ к порталу Adherium, с помощью которого можно одновременно просматривать данные многих пациентов.

Устройство подходит к ряду существующих ингаляторов и отслеживает использование пользователем лекарств.

Аналогичной альтернативой является датчик Propeller. Это встраиваемый в ингалятор сенсор, который автоматически собирает и записывает данные об использовании устройства. Новое решение состоит из собственно сенсора, мобильного приложения, системы аналитики и системы обратной связи для пользователя и людей, которые присматривают за ним (врачи, родители и т.п.). По мнению разработчиков, устройство поможет врачам лучше понимать, как развивается астма или хроническая обструктивная болезнь легких у пациентов, поможет предсказывать приступы и уменьшить количество госпитализаций таких больных.

Информация, которая собирается сенсором, аккумулируется в центральном хранилище данных и анализируется на соответствие различным наборам данных, полученным с помощью других пациентов.

Однако на данный момент существует лишь несколько таких вариантов. Однако все большее их количество проходит клинические испытания и дает многообещающие результаты, и вскоре мы можем увидеть их на рынке. Люди, страдающие астмой, проявляют интерес к таким вариантам. Собственное исследование организации Asthma UK показало, что примерно 9 из 10 пациентов с астмой подумали бы об использовании "умного" ингалятора, если бы они были легко доступными.

Израильская фармацевтическая компания Teva Pharmaceutical Industries предлагает ингалятор AirDuo Digihaler, со встроенными в него сенсорами. Его можно использовать людям старше 12 лет.

Продукт, классифицируемый как ингалятор для лечения астмы, имеет встроенный датчик, который посылает данные об использовании в соответствующее приложение на смартфон пользователя. Эта информация также может быть отправлена врачу пользователя. Согласно заявлению разработчиков, сенсорная технология также позволяет контролировать скорость дыхательного потока.

AirDuo Digihaler предназначен для предотвращения бронхоспазмов и, по данным компании, не должен использоваться в качестве спасательного ингалятора. Компания предлагает эту технологию, чтобы пациенты и поставщики медицинских услуг могли лучше отслеживать состояние и использование ингаляторов. В частности, врачи теперь могут контролировать, как часто их подопечные используют ингаляторы.

Спирометрия и пикфлоуметрия

Роль спирометрии в диагностике и мониторинге хронических обструктивных заболеваний дыхательных путей чрезвычайно важна. Спирометры, привязанные к мобильному телефону, можно использовать практически везде - в небольших центрах первичной медицинской помощи или даже дома у пациента. Улучшение доступа к этим инструментам может привести к более ранней диагностике астмы, что приведет к более раннему терапевтическому вмешательству и подавлению прогрессирования заболевания.

Такие решения - портативный интеллектуальный пикфлоуметр - уже существуют сегодня, например это Smart PeakFlow и AioCare. Тесты этих приборов уже показали их точными, многофункциональными и отличными вариантами для мониторинга протекания заболевания.

Мобильный пикфлоуметр Smart Peak Flow, закрепляемый на смартфоне, разработан британским стартапом Smart Respiratory Products и работает вместе с соответствующим приложением.

Это устройство подключается к телефону через аудио-разъем. Работает оно так же, как и обычный пикфлоуметр, а показания тут же пересылаются в приложение на смартфоне. Правда, измерения необходимо обязательно делать в хорошо освещенном месте, поскольку измерения осуществляются при помощи фотодатчика, находящимся внутри устройства. Выдох пользователя проходит через вентилятор, меняя таким образом освещенность датчика, а мигающий световой сигнал затем преобразуется с помощью микрофона в звуковой файл. А приложение рассчитывает силу выдоха на основе этих данных. Все данные могут пересылаться врачу для мониторинга состояния пациента.

Это же приложение, как водится, содержит ряд дополнительных функций и возможностей, поощряющих пользователя к здоровому образу жизни. Кроме того, приложение награждает пользователя виртуальными наградами за соблюдение режима в рамках программы "90 Day Challenge", поддерживаемой компанией. И все участники программы, которые ежедневно использовали пикфлоуметр, получают в качестве приза насадку на ингалятор, которые связывает этот прибор со смартфоном.

AioCare - это профессиональная система для мониторинга легочных заболеваний, состоящая из портативного спирометра, подключенного к приложению для смартфона, и онлайн-панели для доступа к результатам. Устройство позволяет проводить полный спирометрический тест в кабинете врача или на дому у пациента, включая тест с бронхиальным вызовом.

С помощью AioCare можно создавать карты пациентов, проводить диагностику, а полные записи будут доступны как на смартфоне, так и в удобной панели на экране у врача. Результаты тестов могут быть автоматически добавлены в электронную медицинскую карту. При этом AioCare использует алгоритм искусственного интеллекта для автоматического обнаружения кашля во время спирометрического исследования.

Устройство уже сертифицировано в Европе и доступно пользователям.

Приложения для астматиков

Более доступным вариантом являются приложения для регистрации и контроля астмы на смартфоне. Существует множество таких приложений, как AsthmaMD и asthmaTrack, которые позволяют пользователям регистрировать подробную информацию об активности астмы, триггерах и использовании лекарств, которой они затем могут поделиться со своим врачом.

В частности, AsthmaMD позволяет пациентам регистрировать свою астматическую активность, лекарства и вести дневник. Данные представляются в виде цветной диаграммы, которой пользователи могут поделиться со своим врачом. Кроме того, подписавшись на безопасную отправку зашифрованных и анонимных данных, таких как степень тяжести, время, дата и местоположение, в базу данных Google, пациенты могут помочь исследователям изучить тенденции развития приступов астмы.

Исследователи получают возможность увидеть связь между более высокими показателями заболеваемости астмой в одном конкретном районе, временем и датой, загрязнителем и климатом, среди прочих факторов. Возможность сбора такого рода данных, особенно в режиме реального времени, беспрецедентна и это может оказать большое влияние на продвижение исследований астмы.

asthmaTrack является еще одной платформой для пациентов, желающих более внимательно следить за своим состоянием. Приложение позволяет пользователям записывать использование ингаляторов и лекарств, проявление симптомов в настраиваемый дневник. Кроме того, пациенты могут создавать графики, которыми могут поделиться со своим врачом.

Дневник asthmaTrack готов к использованию и полностью настраивается, так что туда можно записать всю необходимую информацию. Для этого необходимо просто нажать несколько кнопок, передвинуть ползунок или отметить нужный пункт в списке. Дневник можно отправлять по электронной почте врачу и, кроме того, приложение позволяет создавать и сохранять графики, а также экспортировать данные в файл .CSV.

Автоматический общий доступ к данным в приложение Apple Health избавляет от необходимости делать дублирующие записи.

Другие приложения, такие как DailyBreath, учитывают, как погодные и экологические условия могут влиять на состояние пользователя, и таким образом рекомендуют профилактические меры.

DailyBreath помогает пользователю точно определить, когда, где и что вызывает его аллергию и астму, и перевести персонализированную информацию об окружающей среде в собственный прогноз симптомов. Прогноз DailyBreath обеспечивает глубокое понимание того, как погода и окружающая вас среда потенциально влияют на астму конкретного пользователя. Приложение - это еще и персональная служба обучения и предупреждения для страдающих аллергией и астмой, основанная на их опыте воздействия триггеров в повседневной жизни.

Приложение MyAsthma, которое разработано совместно с фармацевтической компанией GlaxoSmithKline (GSK), позволяет пользователю контролировать ход своего заболевания и помогает ему вести образ жизни, которые наиболее безопасен для астматиков. Программа изучает параметры окружающей среды, которые могут "включить" астматический приступ, и информирует своего "хозяина" об потенциальной опасности, если он находится в месте, при погодных условиях или при качестве воздуха, которые с большой вероятностью вызовут приступ.

Приложение также позволяет пользователю отслеживать применение медицинских препаратов, показания спирометрии, симптоматику и случаи возникновения приступов. Эта информация может также анализироваться лечащим врачом и синхронизироваться со сторонними приложениями, в частности, с Apple Health.

Носимые устройства и удаленный мониторинг

В ближайшем будущем больные астмой могут рассчитывать на появление специальных носимых устройств. "Умный" патч ADAMM - одно из носимых устройств, которое отслеживает такие симптомы, как кашель, частота дыхания и наличие хрипов. Если эти показатели отклоняются от индивидуальной нормы, устройство вибрирует, чтобы сообщить пользователю об отклонении, и даже посылает текстовое уведомление указанному лицу. Устройство, как говорят, "скоро появится", но мы уже видим его потенциал для внедрения.

Прибор работает за счет анализа звуков нашего тела, которые записывает с помощью очень чувствительного микрофона. ADAMM представляет собой гибкое трехточечное устройство в виде патча на клейкой основе с сенсорами, которые измеряют характер дыхания, частоту сердечного ритма, интенсивность кашля и температуру. Всю измеряемую информацию, а также любые записи о произведенных действиях и активностях - принятых лекарствах, прерываниях физических упражнений и т.п. - это устройство отправляет в смартфон в соответствующее приложение. Причем всю дополнительную информацию можно вводить голосом, просто нажав кнопку на устройстве. Вся информация затем может использоваться совместно с лечащим врачом, а в будущем перенаправляться прямо в медицинскую карту пациента.

Интересно, что с помощью этого устройства можно отслеживать и использование ингалятора, чтобы определить уровень и своевременность контроля состояния пользователя. Правда, как отмечено на сайте производителя, это зависит от типа используемого ингалятора.

Разработчиком этого устройства является американская компания Health Care Originals.

Шведская компания NuvoAir, специализирующаяся на разработке портативных медицинских устройств, вывела на рынок миниатюрный мобильный спирометр Air Next, который предназначен для контроля функционирования легких в домашних условиях. Этот прибор работает совместно со смартфоном или планшетом пользователя, к которому подключается по Bluetooth LE.

Технология NuvoAir может помочь пациентам лучше понимать функциональные характеристики своих легких и как они оказывают влияние на здоровье всего организма. Эта система позволяет также передавать информацию лечащему врачу для контроля лечения.

Основные рекомендации

Технология открывает большие перспективы, но мы все еще находимся на ранних стадиях. Необходимо сделать больше для того, чтобы люди с астмой могли воспользоваться преимуществами нового подключенного способа управления астмой.

• Существующие технологии необходимо внедрять уже сегодня, чтобы улучшить лечение астмы. Необходимо, чтобы поставщики программного обеспечения для врачей общей практики предлагали цифровой персональный план действий при астме. Необходимо также внедрять более совершенные системы, чтобы помочь снизить некачественное лечение астмы.
• Новые технологии должны быть разработаны с учетом потребностей пациентов с астмой. Астма нуждается в дополнительных исследованиях, и мы хотим видеть больше инвестиций в развитие инновационных технологий, направленных на помощь людям в самостоятельном лечении астмы.
• Необходим соответствующий процесс, который поможет обеспечить быстрое внедрение инноваций безопасным способом. В качестве первого шага необходимо, чтобы система здравоохранения ввела программу тестирования "умных" ингаляторов и информирования об этом пациентов, чтобы люди с астмой могли начать пользоваться преимуществами разрабатываемых инноваций.

До недавнего времени для лечения астмы не хватало цифровых медицинских технологий. Но с появлением таких возможностей на горизонте эта тенденция, похоже, меняется к лучшему. И действительно, лечение астмы - это область, созревшая для внедрения цифрового здравоохранения.

По материалам Asthma UK, Medgadget.com, Medical Futurist, TechCrunch, Aiocare, Asthma Australia.