Il lavoro mozzafiato di CRiL cambierà l'assistenza sanitaria per le persone con problemi respiratori

La sanità sta cambiando. I progressi nella tecnologia medica consentiranno ai pazienti di rimanere meglio informati sulle loro condizioni in futuro e contribuiranno a guidare i trattamenti più efficaci. Tra coloro che sviluppano tale tecnologia c'è Cambridge Respiratory Innovations Ltd (CRil), formata in 2013 da un gruppo che ha visto una lacuna nel mercato per un monitor respiratorio personale per persone con condizioni come asma e malattia polmonare ostruttiva cronica (BPCO). L'azienda è finalista nella categoria Medtech Company of the Year – sponsorizzato dal Chesterford Research Park – nel 2018 Premi Cambridge Independent per la scienza e la tecnologia.

“Credevamo che ci fosse una reale opportunità di riutilizzare alcune tecnologie che avevamo visto utilizzare in altri settori e svilupparle in un monitor,” Il CEO Jeremy Walsh dice al Cambridge Independent.

Più di 400 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di patologie respiratorie croniche.

Ma non esistono monitor respiratori personali in uso che misurino la funzione polmonare.

I dispositivi esistenti sono basati su proxy, come il colore del tuo sangue o la forza con cui puoi soffiare. In genere sono difficili da usare e richiedono la tecnica giusta.

“Un medico utilizzerà un misuratore di flusso di picco o uno spirometro. In entrambi i casi soffi più forte che puoi e ci sono tecniche per ottenere la lettura corretta da essi,", spiega Jeremy.

“Se la tua asma o la BPCO sono gravi, quindi utilizzare uno di questi dispositivi può rovinarti la giornata. Puoi sentirti male per diverse ore.

“La nostra sfida era creare un dispositivo che le persone potessero usare ogni giorno per fornire informazioni sulla loro funzione polmonare, ma per farlo con la normale respirazione corrente.

“Quello è stato il nostro momento illuminante. Volevamo consentire alle persone di usarlo facilmente a casa nello stesso modo in cui le persone con diabete hanno un misuratore di glicemia. Hanno trasformato la cura del diabete: i pazienti li usano tre o quattro volte al giorno e non abbiamo più persone che hanno attacchi o collassi perché il diabete può essere adeguatamente gestito o controllato”.

Con patologie respiratorie, il monitoraggio è utile per capire quando le condizioni di un paziente stanno peggiorando.

“Qualcuno con l'asma, La BPCO o una serie di altre condizioni respiratorie possono peggiorare lentamente senza saperlo perché non riescono a percepirlo," dice Jeremy.

“Nel caso della BPCO può verificarsi improvvisamente quella che viene definita una riacutizzazione. Diventano molto senza fiato e possono volerci giorni o settimane per superarlo. Sono abbastanza spesso ricoverati in ospedale.

“Lo dicono spesso, guardando indietro, che possono vedere che si stavano lentamente deteriorando. Ma se fossero andati da un medico, non ci sarebbero state prove per dire che avrebbero dovuto intervenire. Stiamo fornendo queste prove”.

La differenza nella forma d'onda della CO2 tra un bambino sano e un bambino con asma, come catturato dal dispositivo N-Tidal di Cambridge Respiratory Innovations Ltd

Semplicemente respirando normalmente nel monitor N-Tidal dell’azienda, i pazienti riceveranno una lettura della loro condizione attuale.

“Darà loro un avviso a semaforo che indica che sei bravo quanto ottieni, iniziando a peggiorare o entrando in un’area di preoccupazione, il che significa che devi agire per evitare di andare in ospedale,", spiega Jeremy.

Un avvertimento può consentire ai pazienti di ottenere un intervento precoce.

“Nel caso dell’asma, spesso si tratta di aumentare gli steroidi per prevenire il deterioramento. Nella BPCO è spesso basata su un’infezione, quindi il trattamento è costituito dagli antibiotici. I pazienti possono iniziare con un'infezione al torace di qualche forma, ma ce ne vogliono cinque per 10 giorni per gonfiarsi, e possono finire in ospedale per cinque giorni e vivere un'esperienza molto angosciante.

“Il costo medio per un paziente ricoverato in ospedale con una riacutizzazione della BPCO si avvicina alle 2.000 sterline per il sistema sanitario.

“Il costo di intervenire prima, quando iniziano quel deterioramento, è ben inferiore a £ 100 e non vivono quell'esperienza angosciante. Quindi questo comporta vantaggi in termini di costi e un beneficio per il paziente”.

N-Tidal ha anche il potenziale per rassicurare.

“Le condizioni respiratorie portano con sé molta ansia," osserva Jeremy. “Le persone non sanno quando si ammaleranno la prossima volta. Possiamo ridurlo sostanzialmente, che è il motivo per cui abbiamo voluto approfondire questo argomento e ciò che stiamo ottenendo dagli studi clinici”.

CRiL ha efficacemente reinventato e reinterpretato un costoso dispositivo ospedaliero chiamato capnometro, utilizzato da anni da anestesisti e paramedici per monitorare l'anidride carbonica espirata (Diossido di carbonio) per verificare che un paziente sia vivo.

La tecnologia non è mai stata utilizzata per il monitoraggio delle condizioni respiratorie – fino a quando CRiL non ha collaborato con altre due società, con il finanziamento della sovvenzione di Innovate UK, ha sviluppato un sensore LED di CO2 a infrarossi, che è piccolo e a basso costo.

“Il sensore CRiL è unico," dice Jeremy. “A differenza dei sensori capnometri esistenti, è accurato in tutto l'intervallo di CO2 respirata, non è influenzato dalla condensa dovuta all'umidità nel respiro e non necessita di calibrazione.

“Si respira attraverso un tubo e noi facciamo lampeggiare una luce LED attraverso di esso 50 volte al secondo. Questa particolare frequenza della luce infrarossa – 4.3 micron – viene assorbito dalla CO2. Abbiamo un emettitore e un rilevatore uno accanto all'altro e un riflettore sull'altro lato del percorso del respiro.

“Sappiamo quanta luce stiamo emettendo e, da quanto colpisce il riflettore e ritorna, conosciamo esattamente la concentrazione di CO2 – e lo sappiamo 50 volte al secondo."

Con sensore LED a stato solido, e nessuna parte in movimento, il dispositivo offre grande stabilità e precisione.

L'output è una forma d'onda, come un grafico, e la sua forma è un indicatore, o “biomarcatore”, per patologie respiratorie, qualcosa che i medici hanno elaborato negli anni ’90 ma che non avevano mezzi per misurare e interpretare.

CRiL ha cambiato la situazione dopo aver sviluppato a prototipo con l'aiuto di SBRI-Healthcare, un’iniziativa finanziata dall’NHS England che aiuta le aziende a sviluppare tecnologie mediche innovative.

Uno studio clinico esplorativo in 2016 ad Addenbrooke con malattia di BPCO ha partorito più di 2,600 registrazioni respiratorie, che ha consentito all’azienda di automatizzare l’analisi dei cambiamenti della forma d’onda della CO2 – una novità mondiale.

Con ulteriori sovvenzioni Innovate UK e un altro contratto di sviluppo SBRI-Healthcare, ulteriori studi hanno confermato che i bambini possono utilizzare N-Tidal e che la forma della forma d'onda distingue tra persone sane e persone con problemi respiratori. Può anche mostrare la crescente instabilità dell’asma di una persona prima che abbia un attacco.

E il team clinico dell’NHS presso Addenbrooke sta appena completando uno studio più ampio utilizzando N-Tidal per indagare su come cambia la forma d’onda prima delle riacutizzazioni della BPCO..

“Per una persona con polmoni sani, la forma d'onda è vicina a un quadrato,", spiega Jeremy. “Una persona affetta da BPCO ha una condizione di ostruzione, quindi la CO2 trova molto più difficile fuoriuscire. Si accumula lentamente e ti ritrovi con una specie di respiro a forma di pinna di squalo.

“La forma della CO2 in uscita cambia a seconda dello stato della malattia respiratoria. Per la BPCO, ha una forma diversa se ti stai avvicinando a una riacutizzazione.

Gli sponsor dei Cambridge Independent Science and Technology Awards 2018.

“Quindi analizzando la forma possiamo determinare se le persone stanno peggiorando e si stanno avvicinando a una riacutizzazione”.

Finora, 200 I pazienti del sistema sanitario nazionale hanno utilizzato N-Tidal negli studi clinici, che hanno esplorato l’asma, BPCO, disturbi del pattern respiratorio, insufficienza cardiaca congestizia, polmonite e fibrosi cistica. CRiL ha raccolto più di 20,000 registrazioni respiratorie, che sta utilizzando per sviluppare algoritmi predittivi utilizzando l’apprendimento automatico avanzato. Questi possono essere utilizzati sia per la gestione delle condizioni respiratorie che per la diagnosi.

“Al momento disponiamo di un modo abbastanza semplice per regolare l’algoritmo," dice Jeremy. "Possiamo prevedere un modo più avanzato per personalizzarlo in modo che diventi molto particolare per la persona e all'inizio basterebbe semplicemente seguire un esercizio di allenamento," lui dice.

N-Tidal offrirà fino a 48 preavviso di una riacutizzazione per i pazienti con BPCO entro poche ore, o un attacco d'asma imminente, ad eccezione di quelli causati da fattori ambientali come polline o peli di gatto.

È utile per monitorare l'insufficienza cardiaca congestizia perché si presenta anche come dispnea. Per quelli con la condizione, il liquido si accumula nei polmoni, spingendo il cuore a lavorare sempre più duramente per far entrare ossigeno e fuoriuscire CO2.

CRiL ha depositato quattro domande di brevetto e sta sviluppando una versione connessa del suo monitor.

“Le informazioni verranno raccolte, inviati a un database ed essere disponibili per la consultazione del medico," dice Jeremy. “Un paziente può scegliere di far sì che l’avviso del semaforo venga inviato a un assistente o a un familiare. Se hai un genitore anziano che vive da solo, potresti ricevere un messaggio per informarti che c'è stato un avviso rosso. "

Con il finanziamento dell'Istituto Nazionale di Ricerca Sanitaria, il monitor connesso sarà utilizzato nei primi studi clinici normativi di CRiL il prossimo anno.

L'azienda sta sviluppando diverse versioni del suo monitor.

N-Tidal C è il dispositivo di acquisizione dati che sarà disponibile il prossimo anno, e aiuterà le aziende farmaceutiche nello sviluppo di farmaci.

N-marea B, il monitor personale per l'uso domestico, si prevede che otterrà presto la licenza per l'uso nel servizio sanitario nazionale 2021, mentre N-Tidal A, per la diagnosi, sarà disponibile per medici di base e medici da 2021-22 e aiuterà a risolvere la sfida della diagnosi di patologie respiratorie come l’asma, anche nei bambini.

“Una ricerca indipendente di economia sanitaria indica che il servizio sanitario nazionale risparmierà 67 milioni di sterline all’anno utilizzando N-Tidal per migliorare la gestione della BPCO e 21 milioni di sterline ogni anno con l’asma," dice Jeremy.

Roba mozzafiato, infatti.

fonte:

http://www.cambridgeindependent.co.uk