Medicina personalizzata e nuove tecnologie| Rassegna di Patologia dell'Apparato Respiratorio

Abstract

Nell’ultimo decennio le nuove tecnologie hanno trovato un impiego sempre più ampio nella gestione del paziente affetto da patologie respiratorie, specialmente nell’ambito della BPCO e asma e dei pazienti in ventilazione domiciliare, permettendo di valutare lo stato di salute, la qualità di vita, la compliance e l’efficacia del trattamento. L’innovazione tecnologica che permette il controllo remoto di vari parametri clinici e fisiologici sta modificando il nostro approccio alla patologia cronica respiratoria consentendo al paziente un maggior feedback con il centro di cura e al medico un migliore controllo dello stato di salute del paziente con possibili ripercussioni positive sui costi sanitari. Queste tecnologie, utilizzando strumenti digitali e informatizzati, permettono un modello di assistenza personalizzata sempre più centrato sulle reali esigenze e sui bisogni del paziente. La gran parte degli studi di telemonitoraggio ha dimostrato buona efficacia, sicurezza, sostenibilità e flessibilità; permangono controversie sulle problematiche medico-legali e sul reale impatto sui costi sanitari.

Introduzione

Nell’ultima decade, il rapido sviluppo della tecnologia elettronica nell’ambito di varie strategie di monitoraggio clinico e terapeutico, aderenza al trattamento, gestione delle riacutizzazioni con l’implementazione di numerose applicazioni utilizzabili da PC, tablet, smartphone e watch (e-health) sta ormai entrando nella gestione quotidiana del paziente con patologia respiratoria.

In particolare le nuove tecnologie sono state maggiormente utilizzate per valutare l’aderenza al trattamento di pazienti affetti da asma e BPCO, l’aderenza e l’efficacia (built-in ventilator software) del trattamento dei pazienti in ventilazione meccanica, il controllo dei sintomi nei pazienti con asma e BPCO (e-consultation), il controllo dello stato di salute dei pazienti in ventilazione meccanica (telemonitoraggio, telesorveglianza/teleconsultazione), la gestione domiciliare del trattamento delle riacutizzazioni di BPCO (telehealth), la gestione a distanza di programmi di riabilitazione (telerehabilitation).

Il corretto utilizzo delle nuove tecnologie nelle patologie respiratorie potrebbe dimostrare una riduzione dei costi sanitari diretti e indiretti.

Il corretto utilizzo delle nuove tecnologie nelle patologie respiratorie, nell’ottica di un miglioramento globale dello stato di salute del paziente, potrebbe dimostrare una riduzione dei costi sanitari diretti e indiretti ^1-3.

Nuove tecnologie volte a migliorare l’aderenza al trattamento nell’asma

Il fattore chiave per una buona gestione del paziente asmatico è rappresentato da un’adeguata compliance al trattamento e dall’utilizzo corretto del device inalatorio ^{4 5}. Attualmente la non aderenza al trattamento nell’asma varia dal 30 al 75% nella popolazione adulta e infantile ^6-8; in considerazione della grande diversità e complessità della tipologia di pazienti la non aderenza può essere intenzionale o non intenzionale e viene suddivisa dalla WHO in tre diverse tipologie: “erratic non adherence” (dimenticanza nell’assunzione del farmaco), “intelligent non adherence” (scelta intenzionale di evitare una terapia giornaliera prescritta in seguito a percezione temporanea di benessere o preoccupazione per gli effetti collaterali dei farmaci-steroidofobia), “unwitting non ahderence” (involontaria e quindi non intenzionale mancata aderenza per difficoltà nella comprensione della prescrizione medica o difficoltà nell’esecuzione delle corrette tecniche inalatorie).

Al fine di ottimizzare l’aderenza al trattamento sono stati sviluppati sensori integrati ai device in grado di interfacciarsi con la rete e trasmettere i dati di utilizzo in termini di tempo, quantità e anche localizzazione.

Al fine di ottimizzare l’aderenza al trattamento sono state sviluppate nuove tecnologie elettroniche consistenti in sensori integrati ai device in grado di interfacciarsi con la rete e trasmettere i dati di utilizzo in termini di tempo, quantità e anche localizzazione (Propelle Health sensor, Smartinhaler program) ^9-11.

Tali tecniche sono in grado inoltre di trasmettere dati ed allarmare il paziente attraverso applicazioni sullo smartphone. Questi sistemi elettronici sono rivolti principalmente a device tipo MDI (aerosol dosati) e non sono in grado di valutare la qualità dell’inalazione, seppure vi siano in studio alcune tecniche volte a risolvere tale problema ^{12 13}.

Un approccio personalizzato per il paziente comprende anche un monitoraggio del controllo dei sintomi (ad es. con questionari mirati come il Asthma Control Questionnaire ACQ-6, Asthma Control Test); anche in questo ambito sono presenti per i pazienti applicazioni in grado di inviare al paziente ed al medico di riferimento un allarme in caso di score alterato.

Nuove ed emergenti tecnologie per la diagnosi precoce ed il monitoraggio della BPCO

Nuove ed emergenti tecnologie si sono sviluppate nell’ultimo decennio per la diagnosi ed il monitoraggio dei pazienti con BPCO. Dixon ¹⁴ in una recente review suddivide le nuove tecnologie in: wearable technologies, biomarker technologies, telehealth technologies, spirometry technologies, questionnaire technologies. Di tutte le tecnologie identificate in questo studio, il 31% era considerato particolarmente promettente in termini di alto grado di innovazione e di significativo impatto sull’Health Care.

1. Wearable technologies: nell’ambito della BPCO stabile vanno a monitorare, attraverso device applicati al torace o al polso, la frequenza respiratoria, il respiro sibilante, la saturazione, la temperatura cutanea e possono trasmettere in remoto tutti i dati per un’adeguata interpretazione medica (BuddyWOTCH, REspeck).
2. Telehealth: sistemi di monitoraggio clinico e trattamento a domicilio con l’ausilio delle nuove tecnologie; in due recenti studi su pazienti con BPCO riacutizzata con indicazione a ricovero ospedaliero, i pazienti selezionati al telehealth venivano monitorati a domicilio tramite sistemi touch-screen e webcam (sintomi, saturazione, temperatura cutanea, e funzionalità respiratoria), venivano dotati dell’adeguata terapia per la riacutizzazione (concentratore di ossigeno, terapia medica specifica) e inoltre potevano contattare celermente il centro clinico di riferimento, 24 ore su 24. Tali studi dimostravano una sostanziale equivalenza dei pazienti trattati in telehealth rispetto ai pazienti ricoverati in termini di ri-ospedalizzazione a 30, 60, 90 giorni ^{15 16}.
3. Spirometry technologies: i più recenti lavori sono caratterizzati dalla possibilità di monitorare la funzionalità respiratoria attraverso la connessione tra sistema di misura portatile e uno smartphone (MySpiro, MirSmartOne, SmartPhoneSpirometer) ai fini di individuare in modo precoce le riacutizzazioni ^17-19. Le critiche volte dalla comunità scientifica a questi studi sono legate alla difficoltà ad ottenere dati validabili/attendibili con l’auto-misurazione domiciliare ^{20 21}.

Un altro recente trial clinico multicentrico randomizzato controllato su un’ampia casistica di pazienti con BPCO di grado lieve-moderato utilizza un sistema di “telephone health coaching”, che prevede la figura di un’infermiera professionale volta ad istruire e supportare i pazienti sulla corretta strategia terapeutica a domicilio (rinforzo educazionale sulla cessazione del fumo di sigaretta, sull’incremento dell’attività fisica, sul corretto utilizzo dei farmaci inalatori) con periodici consulti telefonici nell’arco di 12 mesi.

Il sistema di telephone health coaching previene la progressione di malattia, migliora la qualità di vita inducendo una significativa variazione dello stile di vita dei pazienti con riduzione dei costi sanitari.

Tale studio dimostra con robusta efficacia la prevenzione nella progressione di malattia, un miglioramento della qualità di vita inducendo una significativa variazione dello stile di vita dei pazienti con conseguente riduzione dei costi sanitari ²².

Nuove tecnologie nell’ambito della ventilazione

Built-in Ventilator Software

La ventilazione domiciliare non invasiva (NIMV) si effettua prevalentemente durante la notte; nonostante sia noto come il sonno influenzi in modo significativo il pattern ventilatorio del paziente determinando modificazioni sul controllo della ventilazione, sulle resistenze delle vie aeree superiori e sull’attività dei muscoli respiratori, il settaggio della NIMV viene realizzato empiricamente in veglia; pertanto tale setting, risultato idoneo ed efficace in veglia, potrebbe poi dimostrarsi non altrettanto efficace nel controllo della ventilazione notturna al domicilio.

In passato l’unica possibilità al domicilio di verificare l’efficacia del trattamento ventilatorio era legata alla registrazione di vari parametri fisiologici in corso di NIMV (saturimetria, monitoraggio cardiorespiratorio ridotto, monitoraggio cardiorespiratorio completo, polisonnografia portatile).

I ventilatori domiciliari di nuova generazione sono dotati di software (built-in software) in grado di registrare dati su numerose variabili; questi dati possono riguardare un rapporto di sintesi comprendente le ore di utilizzo e l’aderenza, la stima delle perdite e del volume corrente, la frequenza respiratoria, la ventilazione minuto, gli atti attivati dal paziente e una stima dell’indice di apnea/ipopnea; inoltre permettono un’analisi dettagliata del pattern respiratorio con la visualizzazione grafica delle curve di flusso, pressione, perdite e volumi stimati degli ultimi giorni di utilizzo (Figura 1). Tramite l’integrazione di un modulo esterno connesso al ventilatore si possono inoltre registrare parametri fisiologici quali la frequenza cardiaca, la saturazione di ossigeno e i movimenti toraco-addominali ^{23 24}.

Il gruppo di autori francesi SomnoNiv in vari lavori ^24-28 ha cercato di codificare e inquadrare i vari asincronismi in corso di ventilazione che si possono evidenziare dall’analisi dettagliata dei dati forniti dai built-in software (curve di flusso/pressione/perdite/volume) indicando un percorso decisionale per cercare di ovviare ai vari problemi che si verificano in un paziente in ventilazione non invasiva domiciliare; solo in alcuni casi selezionati viene suggerita l’esecuzione di un monitoraggio cardiorespiratorio completo in corso di ventilazione.

È stato dimostrato che un corretto setting del ventilatore domiciliare determina un migliore outcome del paziente ²⁹.

Il telemonitoraggio nei pazienti in ventilazione domiciliare

Visto l’alto numero di pazienti sottoposti a ventilazione domiciliare in Europa (6,6 pazienti/100.000 abitanti) ³⁰, nell’ottica di ottimizzare l’assistenza e di ridurre i costi sanitari sono stati sviluppati numerosi progetti di telemedicina.

Per telemedicina si intende una modalità di erogazione di servizi di assistenza sanitaria tramite il ricorso a tecnologie innovative in situazioni in cui il professionista della salute e il paziente non siano nella stessa località.

Per telemedicina si intende una modalità di erogazione di servizi di assistenza sanitaria tramite il ricorso a tecnologie innovative in situazioni in cui il professionista della salute e il paziente non siano nella stessa località ³¹; nell’ambito della telemedicina per telemonitoraggio si intende la possibilità di trasmissione in remoto di vari dati (parametri fisiologici, clinici e di ventilazione meccanica) che vengono analizzati da un centro di riferimento al fine di ottimizzare il setting di ventilazione e/o evidenziare precocemente variazioni cliniche del paziente.

Per telemonitoraggio si intende la possibilità di trasmissione in remoto di vari dati che vengono analizzati da un centro di riferimento al fine di ottimizzare il setting di ventilazione e/o evidenziare precocemente variazioni cliniche del paziente.

Pazienti neuromuscolari in NIV

I principali studi sono stati indirizzati a pazienti affetti da Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) e hanno dimostrato un miglioramento della qualità della vita dei pazienti e del caregiver ³² e una riduzione dei costi sanitari. Il gruppo portoghese di De Almeida e Pinto evidenzia un risparmio annuo per paziente di circa 700 euro e una riduzione degli accessi ospedalieri e delle necessità di ricovero prevedendo comunque un significativo sforzo economico iniziale per l’acquisizione della tecnologia ³³; Vitacca propone un progetto di teleassistenza integrata (TAIC) con un infermiere dedicato ogni 25 pazienti che va a monitorare telefonicamente con un questionario settimanale lo stato di salute del paziente e che prevede un consulto telefonico h24 al costo di 105 euro/mese/paziente ³⁴.

Tutti gli studi citati non prevedono l’integrazione di una assistenza domiciliare specialistica pneumologica al servizio di telemonitoraggio. Dal 2013 è in corso un progetto nella regione Piemonte che prevede, in pazienti affetti da SLA in ventilazione domiciliare, la possibilità dell’invio a domicilio di uno pneumologo in aggiunta a un servizio di telesorveglianza clinica tramite tablet collegato in remoto al centro di riferimento per il monitoraggio dei sintomi, delle problematiche di ventilazione e l’esecuzione mensile di saturimetrie notturne a domicilio; le risposte dei pazienti possono generare un allarme al quale consegue un adeguato provvedimento (consulto telefonico o videotelefonico, intervento tecnico domiciliare, visita specialistica pneumologica domiciliare) ³⁵ (Figure 2, 3). Dai dati raccolti nei primi 18 mesi di monitoraggio risultano ridotti, con tale servizio, i giorni di degenza ospedaliera rispetto ad un gruppo di controllo, mentre non si dimostrano variazioni sulla mortalità ³⁵.

Pazienti con BPCO in NIV

Un interessante utilizzo del telemonitoraggio dei pazienti con BPCO in ventilazione domiciliare è stato proposto da Borel ³⁶ con l’ottica di individuare precocemente le riacutizzazioni monitorando in remoto la frequenza respiratoria, la percentuale degli atti triggerati e le ore di ventilazione. Su 64 pazienti monitorati sono state diagnosticate e precocemente curate 21 riacutizzazioni con inevitabili ripercussioni positive sui ricoveri ospedalieri.

Pazienti con disturbi respiratori correlati al sonno

Nell’ambito dei disturbi respiratori correlati al sonno, in particolare nei pazienti affetti da OSAS, per ottenere una riduzione dei rischi cardiovascolari e della sintomatologia diurna e notturna correlata è necessario un utilizzo notturno persistente ed adeguato della CPAP ed una corretta titolazione ³⁷.

Ai fini di ottimizzare l’aderenza al trattamento con CPAP notturna molte case produttrici hanno dotato i ventilatori di sistemi di collegamento a piattaforme virtuali di monitoraggio di dati di compliance e ventilazione.

Ai fini di ottimizzare l’aderenza al trattamento con CPAP notturna molte case produttrici hanno dotato i ventilatori di sistemi di collegamento (SIM Card, wifi) a piattaforme virtuali di monitoraggio di dati di compliance e ventilazione (ore di utilizzo, perdite, AHI stimato, stime sulla flusso limitazione) visualizzabili in remoto dagli operatori con la possibilità di intervenire sulla regolazione del ventilatore e inviare un allarme al paziente tramite applicazione smartphone, sms, e-mail ^38-40.

Nuove tecnologie nell’ambito della riabilitazione

La riabilitazione polmonare è una componente fondamentale nella gestione del paziente con malattia respiratoria cronica, riducendo il grado di dispnea, la necessità di risorse sanitarie e migliorando la capacità di esercizio e la qualità di vita ⁴¹.

Recenti studi hanno osservato che la telemedicina applicata alla riabilitazione respiratoria (teleriabilitazione) determina un miglioramento dell’aderenza alla stessa consentendo una maggior continuità sul lungo termine specialmente in contesti geografici caratterizzati da grandi distanze fra pazienti e centro di riferimento.

Nei pazienti con BPCO i programmi di teleriabilitazione prevedono la fornitura di vari presidi: un tapis roulant, un saturimetro, un tablet con la disponibilità via teleconference di un fisioterapista per l’ottimizzazione dell’allenamento e per l’istruzione di tecniche di drenaggio/mobilizzazione delle secrezioni.

La telemedicina applicata alla riabilitazione respiratoria determina un miglioramento dell’aderenza consentendo una maggior continuità sul lungo termine.

La possibilità di eseguire sedute di riallenamento a domicilio garantisce un miglior mantenimento della capacità di esercizio, della performance fisica, dello stato di salute, della qualità di vita e della compliance a lungo termine del paziente ^42-44.

Anche nell’ambito delle patologie neuromuscolari la teleriabilitazione con un contatto a distanza tra riabilitatore, paziente e caregiver ha dimostrato avere una buona efficacia nella gestione delle problematiche inerenti la patologia ⁴⁵.

Conclusioni

Le nuove tecnologie sono in grado di facilitare un trattamento mirato e adattato, favorendo sempre più un approccio personalizzato alle caratteristiche di ogni singolo paziente (target therapy).

La gran parte degli studi di telemonitoraggio ha dimostrato una buona efficacia, sicurezza, sostenibilità e flessibilità rispetto alle esigenze del paziente.

La gran parte degli studi di telemonitoraggio ha dimostrato una buona efficacia, sicurezza, sostenibilità e flessibilità rispetto alle esigenze del paziente; tuttora permangono controversie sulle problematiche medico-legali ancora da risolversi (sicurezza dei dati e privacy, responsabilità legate alla mancata lettura dei dati, problemi di giurisdizione locale, manipolazione dei dati) e sulle problematiche correlate alla sostenibilità dei costi sanitari (qualunque sistema di monitoraggio necessita di risorse economiche adeguate per l’acquisto della tecnologia e per la lettura dei dati).

Si rendono necessari ulteriori studi volti a valutare il rapporto costo/beneficio e l’emanazione di un’adeguata giurisprudenza volta a chiarire gli aspetti medico-legali ancora controversi.

Da considerare infine che alcuni pazienti e caregiver non sono tuttora in grado di accogliere e gestire le nuove tecnologie, i nuovi software e le nuove strumentazioni elettromedicali: non tutti i pazienti possono essere considerati ancora degli “e-patients” ⁴⁶!

Figure e tabelle

Figura 1.Esempio di scarico dati con implementazione di saturimetro in corso di ventilazione in modalità ST: presenza di eventi ostruttivi con desaturazioni fasiche correlate.

Figura 2.Progetto di telesorveglianza e assistenza domiciliare regione Piemonte per pazienti affetti da SLA in ventilazione: tablet collegato in remoto al centro di riferimento con esempi di questionari relativi a problematiche cliniche.

Figura 3.Progetto di telesorveglianza e assistenza domiciliare nella regione Piemonte per pazienti affetti da SLA in ventilazione: esempio di videata di software di elaborazione dei dati inviati dai pazienti con presenza di alert su determinati parametri clinici.

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