Eine Pilotstudie zur Entwicklung einer Induktionsjacke für Lungenfunktionstests zur Automatisierung des Aufwands bei der Durchführung des forcierten Vitalkapazitätsmanövers

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 8004 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Die Induktionsjacke für den Lungenfunktionstest (PFT) wurde erfunden, um die Durchführung des Manövers der forcierten Vitalkapazität (FVC) mit einem computergestützten Spirometer sowohl für den Patienten als auch für den Arzt mühelos und produktiv zu gestalten. Der Mantel besteht aus drei Schichten PVC-Materials, die zu einem einzigen Mantel mit zwei Kammern versiegelt sind. Zwischen der Innenschicht und der Mittelschicht wird die Innenkammer gebildet, in der bei Auslösung über eine angeschlossene Wassereinheit Kaltwasser mit einer Temperatur von 10 °C zirkuliert. Ebenso wird zwischen der Mittelschicht und der Außenschicht die Außenkammer gebildet, in der mithilfe einer angeschlossenen Lufteinheit Luft unter Druck gesetzt wird. Dreißig Freiwillige führten das FVC-Manöver mit und ohne Jacke durch. Es gab keinen Unterschied zwischen den Ergebnissen der Spirometrieparameter bei den Teilnehmern ohne Jacke und denen mit Jacke. Allerdings reduzierte die Verwendung der Jacke die Anzahl der Versuche, die die Teilnehmer zur Durchführung der Spirometrie absolvieren mussten, erheblich. Die Jacke automatisierte das FVC-Manöver, indem sie mit kaltem Wasser ein physiologisches Einatmungskeuchen auslöste und die Ausatmung mit umlaufender Druckluft ausführte. Darüber hinaus wurden spätere Weiterentwicklungen der Jacke vorgeschlagen.

In den letzten Jahren hat die Verbreitung von Lungenfunktionsstörungen zu mehreren Massentestprogrammen und verschiedenen Programmen zur Gesundheitsüberwachung auf der ganzen Welt geführt. Lungenfunktionstests (PFTs) werden häufig zu Diagnose- und Forschungszwecken in der Lungenmedizin, der HNO-Heilkunde, der Sportmedizin, bei präoperativen Untersuchungen und in der Physiologie eingesetzt1,2. PFTs messen unterschiedliche Lungenvolumina und -kapazitäten, was wiederum bei der Diagnose und Klassifizierung obstruktiver oder restriktiver Lungenpathologien hilft. PFTs helfen bei der Beurteilung der Lungenfunktion, die in der Zeit der COVID-19-Pandemie zu einem entscheidenden Prognoseinstrument geworden ist, in der Patienten nach der COVID-19-Erkrankung eine Beeinträchtigung der Lungenfunktion unterschiedlicher Art und Prozentzahl aufweisen3.

PFTs können mit zwei Methoden durchgeführt werden: Spirometrie (ein Gerät mit einem Mundstück, das an eine kleine elektronische Maschine angeschlossen wird) und Plethysmographie (eine luftdichte Box, die wie eine kurze, quadratische Telefonzelle aussieht), wobei die Spirometrie am häufigsten vorkommt Instrument ist tragbar4.

Das Spirometer misst das maximale Luftvolumen, das eine Person mit maximaler Anstrengung ein- und ausatmen kann, und erfasst so das Signal des Volumens oder des Flusses als Funktion der Zeit. Unter den verschiedenen mit Spirometern gemessenen Parametern ist die forcierte Vitalkapazität (FVC) der relevanteste. FVC ist das Volumen, das während einer Exspiration abgegeben wird und ausgehend von der vollständigen Inspiration so kraftvoll und vollständig wie möglich erfolgt5.

Die Messung der FVC mit einem Spirometer erfordert, dass Patienten ein bestimmtes Atemprotokoll befolgen, das als FVC-Manöver bekannt ist und aus vier verschiedenen Phasen besteht: (1) maximale Inspiration, (2) ein „Expirationsstoß“ und (3) fortgesetzte vollständige Exspiration für ein Maximum von 15 s und (4) Inspiration bei maximalem Fluss zurück zum maximalen Lungenvolumen. Darüber hinaus müssen die Patienten mehrmals gute Leistungen erbringen, um akzeptable und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.

Die American Thoracic Society (ATS) und die European Respiratory Society (ERS) haben gemeinsam Richtlinien und technische Standards für die Durchführung der Spirometrie veröffentlicht. Die Richtlinien werden regelmäßig aktualisiert, um Entwicklungen bei Best Practices und Verbesserungen der Instrumentierung und Rechenfähigkeiten sowie neue Forschungsstudien und verbesserte Ansätze zur Qualitätssicherung zu berücksichtigen. Das letzte Update wurde im Jahr 2019 veröffentlicht. Dem Update zufolge ist der „Operator“ die Person, die den Test durchführt, und hat die wichtigste Verantwortung, den Patienten zu beobachten und mit ihm in Kontakt zu treten, um optimale Ergebnisse zu erzielen, was eine Kombination aus Schulung und Erfahrung erfordert . Allerdings erfordert die Schulung des Bedienpersonals sowie die Erlangung und Aufrechterhaltung der Kompetenz eine kurzfristige Folge- und Zusatzschulung, die möglicherweise nicht in allen Ländern verfügbar ist6. Darüber hinaus stellten Ruppel GL und Enright PL fest: „Es gibt drei Schlüsselelemente, um qualitativ hochwertige Lungenfunktionsdaten zu erhalten: genaue und präzise Instrumente, ein Patient/Proband, der in der Lage ist, akzeptable und wiederholbare Messungen durchzuführen, und ein motivierter Techniker, der maximale Leistung aus dem Gerät herausholt.“ Patienten. Im Bereich der Standardisierung wurde dem Technologen am wenigsten Aufmerksamkeit geschenkt7“. Die technischen Stellungnahmen von ATS/ERS aus dem Jahr 2019 haben auch die Patientenerfahrungen zusammengefasst und geben indirekt an, dass 20 % der Befragten den Schwierigkeitsgrad bei der Durchführung des PFT weder vollständig noch größtenteils akzeptabel fanden. Darüber hinaus gaben 31 % an, dass die Aussage „Weiter blasen, auch wenn man nicht das Gefühl hat, dass etwas herauskommt“ ein mittelschweres oder ernstes Problem beschreibe. Dies könnte durch eine analoge oder digitale Anzeige des Flusses in ml/s auf dem Bildschirm behoben werden, um den Patienten während des Manövers Feedback zu ihrer Exspirationsfrequenz zu geben.

Nach mehreren forcierten Exspirationsmanövern kann die Ermüdung beim Patienten allmählich spürbar werden, und zusätzliche Manöver haben nur einen geringen Mehrwert5. Daher stellt das FVC-Manöver für manche Patienten eine Herausforderung dar und Kooperation und Anstrengung werden zu unverzichtbaren Elementen für ein akzeptables Ergebnis. Um diese Hürden zu überwinden, wurde die PFT-Induktionsjacke als kleiner Schritt erfunden, um den Prozess sowohl für Patienten als auch für unterstützende Ärzte mühelos und produktiv zu gestalten.

Das Gerät verfügt über die Fähigkeit, den anfänglichen „Tauchreflex“ oder das physiologische Keuchen beim Einatmen auszulösen8,9 und ist außerdem in der Lage, eine umschreibende Brustkompression beim Ausatmen bereitzustellen. Diese werden durch kaltes Wasser bzw. umgebenden Luftdruck hervorgerufen; Die vom Teilnehmer getragene Jacke wird mit ausreichend Kältereiz und umgebendem Luftdruck versorgt, um während der Ausrüstung eine physiologische Keuchreaktion zur Inspiration und unterstützenden Ausatmung hervorzurufen. Die ordnungsgemäße Kanalisierung dieser Reaktion hat dazu beigetragen, die Schwierigkeiten bei der Erzielung akzeptabler FVC-Manöver zu verringern.

Von Zeit zu Zeit entwickelte und aktualisierte Standards sollten das Streben nach kontinuierlicher Verbesserung der Qualität von Lungenfunktionsmessungen und Innovation bei der Anwendung neuer Technologien nicht einschränken10. Diese Jacke wurde entwickelt, um das Konzept zu beweisen, dass Spirometriemanöver automatisiert werden können und mit weniger Versuchen erfolgreiche Ergebnisse erzielt werden können. Allerdings wurden die Kriterien für die Durchführung der klinischen Spirometrie nicht strikt eingehalten. Nach Angaben der American Thoracic Society (ATS/ERS) sind die Spirometriestandards die Mindestkriterien, die für die klinische Spirometrie erfüllt werden müssen, was möglicherweise nicht für alle Bereiche, wie z. B. Forschung oder berufliche Überwachung, ausreichend ist11. Es werden Standards und Konsensempfehlungen für Hersteller, Kliniker, Betreiber und Forscher vorgelegt, mit dem Ziel, die Genauigkeit, Präzision und Qualität spirometrischer Messungen zu erhöhen und das Patientenerlebnis zu verbessern5. Es ist wichtig, die Forschung zu innovativen Analysen fortzusetzen, die die Diagnose verbessern oder zu einer früheren Diagnose bei gefährdeten Personen führen können, und neue Methoden zur Messung von Volumen und Durchfluss werden nachdrücklich gefördert5. Wir haben versucht, so viele Fragen wie möglich zu beantworten, indem wir die Jacke in der vorgeschlagenen Anwendung verwendet und ihr Design verbessert haben (in diesem Artikel wird das traditionelle IMRaD-Format verwendet, im Diskussionsteil haben wir jedoch ein Muster für häufig gestellte Fragen verwendet).

Die Spirometrie wurde gemäß den ATS-Richtlinien von 2019 für Indikationen, relative Kontraindikationen, Labordetails, Hygiene und Infektionskontrolle, Ausrüstung, Patientendetails und Patientenvorbereitung durchgeführt, folgte jedoch nicht vollständig dem FVC-Manöver. Um beide Gruppen vergleichbar zu halten, wurde das FVC-Manöver auf drei Phasen beschränkt: (1) maximale Inspiration, (2) ein „Expirationsstoß“ und (3) fortgesetzte Exspiration, bis das Spirometriesystem signalisierte, dass ein Plateau erreicht oder eine forcierte Exspiration erreicht wurde Die Zeit (FET) erreichte 6 s, je nachdem, was früher eintrat (Abb. 1).

Flussdiagramm, das die in dieser Studie verwendete Spirometrie auf der Grundlage der ATS/ERS-Erklärung von 2019 darstellt.

Computergestütztes Spirometer (RMS Helios 401)

PFT-Induktionsmantel

Notfallset (Atropin, Adrenalin, Ibuprofen, Hydrocortison mit erforderlicher Spritze und Vernebler mit Asthalin- und Budecort-Repulsen)

In Abb. 2 wird das Grundgerüst des Mantels erläutert, der aus drei Schichten PVC-Folie besteht, die zu einem einzigen Mantel zusammengeschweißt sind. Es wird so getragen, dass das Wasser in der inneren Kammer (die mit dem Körper in Kontakt kommt) zirkuliert, während in der äußeren Kammer Luft zirkuliert. Es verfügt über Gurte und Clips, die je nach Bedarf angepasst werden können. Am Mantel befinden sich Ventile, durch die Wasser und Luft mithilfe von Verbindungsrohren zwischen der Wassereinheit und der Lufteinheit getrennt eintreten (siehe Abb. 3 für den Schaltplan einschließlich der Wassereinheit und der Lufteinheit). Um ein Aufblähen der Jacke zu verhindern und den Wasserabfluss überwiegend über den Oberkörper zu ermöglichen, wurde die Innenkammer mit Zick-Zack-Falten versehen (in Abb. 2 nicht dargestellt).

Design des PFT-Induktionsmantels.

Funktionsweise des PFT-Induktionsmantels.

Die Abb. 3 fasst den Grundaufbau und den Ablauf des Verfahrens zusammen. Der Teilnehmer trug eine Kontaktjacke, die Brust und Bauch größtenteils bedeckte. Durch die Jacke wurde der gewünschte Kältereiz erzeugt, indem kaltes Wasser von 10 °C in der Innenschicht der Jacke verwendet wurde, die in direkten Kontakt mit der Haut kam, um eine physiologische Keuchreaktion auszulösen, indem kleine Rezeptoren auf der Haut stimuliert wurden über den ganzen Körper; Ihre maximale Konzentration liegt jedoch auf dem Oberkörper.

Die Wassereinheit verfügte über Kühl- und Pumpkomponenten. Beim Einschalten des Geräts wurde das Wasser in einem Kühlgerät auf die gewünschte Temperatur abgekühlt, während die Pumpkomponente das kalte Wasser durch ein angeschlossenes Rohr in den Mantel drückte. Das Wasser wurde mit der Einleitung der Inspiration ausgelöst, was auch zu einem richtigen Einatmungskeuchen beitrug. In ähnlicher Weise wurde Luft unter Druck durch die Lufteinheit gepumpt, die über ein Rohr mit der Außenschicht der Jacke verbunden war, wenn der Teilnehmer nach dem Keuchen mit der Ausatmung begann. Daher unterstützte die Druckbeaufschlagung des Brustkorbs die Ausatmung. Das Wasser und die Luft traten oben in den Mantel ein und verließen den Mantel unten. Der Wasserstrahl wurde etwa 3 s lang gedrückt, und Druckluft wurde 6 s lang gedrückt, um das Verhältnis von Inspirations- zu Exspirationszeit aufrechtzuerhalten.

Nachdem die Ärzte die Genehmigung zur Teilnahme an der Forschung erhalten hatten, nahmen dreißig willige männliche Teilnehmer im ersten Studienjahr an der Studie teil, die frei von jeglichen Herz-Lungen-Erkrankungen waren (Arrhythmie, Myokardinfarkt, Dyspnoe, Pedalödem, Asthma, Erkältung, Sinusitis, Allergien, Bronchitis und Otitis). , keine Medikamente einnahmen und eine Stunde vor dem Test nicht rauchten oder sich intensiv körperlich betätigten, wurden nach schriftlicher Einverständniserklärung in die Studie aufgenommen. Die Protokolle wurden dem Institutional Ethics Committee for Human Research (IECHR) Medical College und SSG Hospital vorgelegt und von diesem genehmigt (Ethics Committee Re-Registration No. ECR/85/Inst/GJ/2013/RR-19). Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Die Datenerhebung erfolgte mit einem vorab getesteten halbstrukturierten Studieninstrument.

Die Studie wurde im Forschungslabor der Abteilung für Physiologie des Medical College Baroda durchgeführt. Nachdem die Teilnehmer für angemessene Ruhe und Privatsphäre gesorgt hatten, führten sie den Spirometrietest durch (mit dem RMS Helios 401) (http://www.rmsindia.com). Um Lernverzerrungen zu vermeiden, wurden die eingeschriebenen Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip in zwei gleiche Gruppen eingeteilt. Die erste Gruppe führte beim ersten Besuch eine Spirometrie ohne Jacke und beim zweiten Besuch am nächsten Tag mit der Jacke durch, während die zweite Gruppe beim ersten Besuch eine Spirometrie mit Hilfe der Jacke und während des zweiten Besuchs ohne Jacke durchführte der zweite Besuch am nächsten Tag.

Der Bediener (ein Forscher in dieser Studie) demonstrierte die geeignete Technik zur Durchführung der Spirometrie vor der eigentlichen Durchführung durch den Teilnehmer. Nachdem sichergestellt wurde, dass die Hände desinfiziert wurden und kein Luftdurchfluss vorhanden war, die richtige Körperhaltung beibehalten wurde und die Nasenklammer angebracht wurde, wurde der Teilnehmer angewiesen, das Mundstück so einzuführen, dass seine Lippen das Mundstück umschließen, um ein Austreten von Luft zu verhindern, und er wurde angewiesen, normal oder leicht zu atmen . Wie gezeigt, atmete der Teilnehmer vollständig und schnell mit einer Pause von ≤ 2 s bei vollständiger Lungenkapazität ein und atmete mit maximaler Anstrengung aus, bis das Spirometriesystem dem Bediener/Forscher signalisierte, wenn ein Plateau erreicht war oder die forcierte Exspirationszeit (FET) 6 s erreichte , je nachdem, was früher eingetreten ist.

Drei Forscher mussten die Spirometrie unter Verwendung einer Jacke durchführen (da es sich um eine Konzeptjacke handelte, die noch nicht automatisiert war). Die erfolgreiche Durchführung der Spirometrie mithilfe der Jacke erforderte eine Koordination zwischen den drei Forschern. Der erste Forscher steuerte den Computer, gab den beiden anderen Forschern Zeichen und unterstützte den Teilnehmer bei der Durchführung des Manövers. Der zweite Forscher kontrollierte die Wassereinheit und der dritte die Lufteinheit. Der erste Forscher erklärte die Funktionsweise der Jacke vor der tatsächlichen Leistung. Die Forscher halfen dem Teilnehmer, die Jacke über die nackte Brust zu ziehen (weitere Informationen finden Sie in der Multimediadatei). Nachdem sichergestellt wurde, dass sich der Teilnehmer wohlfühlt und andere Spirometrieschritte durchgeführt wurden, wie in den oben beschriebenen Anweisungen zur Durchführung der Spirometrie erläutert, wurde der Teilnehmer angewiesen, das Mundstück einzuführen und normal zu atmen. Während des Tests beobachtete der Forscher gleichzeitig den Patienten und die Computeranzeige. Kurz vor Ende der Gezeitenausatmung gab der erste Forscher dem zweiten Forscher ein Zeichen, kaltes Wasser in die Jacke zu injizieren, was zu einem inspiratorischen Keuchen führte, was durch die Grafikanzeige und das Hochziehen der Augenbrauen, die Weitung der Augen oder das Zittern des Kopfes des Teilnehmers deutlich wurde. Auf dem Höhepunkt der Inspiration, als der Teilnehmer mit dem Ausatmen begann, gab der erste Forscher dem dritten Forscher ein Zeichen, Luft in die Jacke zu leiten, wodurch ein umschreibender Druck zur Unterstützung des Ausatmens erzeugt wurde. Die Ausatmung schritt voran, bis das Spirometriesystem dem Forscher signalisierte, dass ein Plateau erreicht war oder die erzwungene Ausatmungszeit 6 s erreichte, je nachdem, was früher eintrat. Die Jacke wurde nach jedem Gebrauch desinfiziert.

Zur Bewertung des Manövers wurden die meisten der in der technischen Erklärung zur ATS/ERS-Spirometrie von 2019 beschriebenen Kriterien übernommen, mit der Ausnahme, dass wir nur ein Kriterium für die Erkennung eines zufriedenstellenden Endes der erzwungenen Ausatmung akzeptiert haben: Entweder lieferte das System einen Indikator, wann das Ende der erzwungenen Ausatmung erreicht war erreicht oder die forcierte Exspirationszeit erreichte 6 s und die maximale Inspiration nach dem Ende der forcierten Exspiration wurde nicht durchgeführt (Abb. 1). Wir haben uns für einen Cut-off von sechs Sekunden entschieden, basierend auf Studien mit großen Erwachsenenpopulationen, die ergaben, dass mehr als 95 % der Probanden, die länger als 6 Sekunden schliefen, ein Plateau erreichten12,13. Die maximale Inspiration nach dem Ende des Schritts der forcierten Exspiration wurde weggelassen, da die Jacke und der Körper aufgrund des anfänglichen Inspirationsstoßes die gleiche Temperatur (~ 15 Grad) hätten und somit nicht das erforderliche Keuchen hervorgerufen werden würde, und obwohl die Leistung von a Eine maximale forcierte Inspiration wird dringend empfohlen; ihr Fehlen schließt nicht aus, dass ein Manöver als akzeptabel beurteilt wird, es sei denn, extrathorakale Obstruktion wird speziell untersucht5. Darüber hinaus ist die Jacke nicht für einen schnellen Wasserabtransport ausgestattet, was durch den zweiten Stoß zu einem zusätzlichen Gewicht der Jacke führen würde.

Auch Wiederholbarkeitskriterien wurden in dieser Studie nicht übernommen. Vielmehr wurde der erste Versuch, den der Bediener/Forscher anhand der Flussvolumenkurve auf dem Systemdisplay als angemessen gut durchführte, für die erfolgreiche Durchführung der Spirometrie als am besten erachtet und analysiert. Die maximale Anzahl an Manövern, die ein Teilnehmer durchführen konnte, blieb jedoch bei der in der ATS/ERS-Erklärung von 2019 empfohlenen Anzahl, nämlich acht Versuchen. Das Manöver wurde gemäß den Kriterien der ATS/ERS-Erklärung von 2019 nicht wiederholt, da die Anwendung des Konzepts darauf abzielte, die Kriterien für eine dreimalige Wiederholung des Manövers zu vereinfachen. Wir schlagen vielmehr vor, dass mit der Verwendung von Jacken die besten Ergebnisse mit einer minimalen Anzahl von Manövern erzielt werden können, ohne auf die Mitarbeit des Patienten angewiesen zu sein. Wenn im aktuellen Testsatz keine zuvor beobachteten FVC-Werte vorliegen, erfüllt der FVC vorläufig die Akzeptanzkriterien für das Ende des erzwungenen Verfallsdatums5.

Gemäß der ATS/ERS-Erklärung von 2019 wurden die Daten nach Einhaltung der Wiederholbarkeitskriterien bewertet (A bis F, beginnend mit der besten Leistung), um den Grad der Sicherheit anzugeben, dass die Spirometrieergebnisse das Beste darstellen, was der Patient leisten konnte zum Zeitpunkt der Prüfung und die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer Wiederholung der Prüfung ein gleichwertiger Wert erreicht würde. Einige Patienten sind möglicherweise nicht in der Lage, die Kriterien für Akzeptanz und Wiederholbarkeit zu erfüllen, die für die Note A erforderlich sind. Dennoch können ihre Ergebnisse klinisch nützlich sein, wenn sie mit der Note U (d. h. „brauchbar“) bewertet werden. Da die Wiederholbarkeitskriterien in dieser Studie nicht übernommen wurden, sind die in dieser Studie gesammelten Daten technisch gesehen der Klasse E oder U zuzuordnen.

Herkömmlicherweise werden der größte beobachtete FVC und der größte FEV1 aller akzeptablen Werte angegeben (oder die größten nutzbaren Werte, wenn keiner akzeptabel ist), auch wenn sie nicht unbedingt aus demselben Manöver stammen. In dieser Studie haben wir FVC und FEV1 (und andere Parameter) aus demselben Manöver gemeldet, das akzeptiert wurde. Durch die Übernahme der oben genannten Änderungen kann die Durchführung des Manövers mit und ohne Jacke verglichen werden.

Diese Studie wurde im Einklang mit den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Die Genehmigung wurde vom Institutional Ethics Committee for Human Research (IECHR) Medical College und SSG Hospital, Baroda, der Maharaja Sayajirao University of Baroda, Vadodara, Gujarat, erteilt. Es wurde eine schriftliche Einverständniserklärung zur Veröffentlichung eingeholt.

Herkömmlicherweise müssen die Bediener zur Qualitätssicherung die Leistung jedes Manövers visuell überprüfen, bevor sie mit einem anderen Manöver fortfahren. Die Ergebnisse hängen von der Ermutigung und dem Coaching des Bedieners ab. Der Betreiber muss die Möglichkeit haben, die Akzeptanzbezeichnung außer Kraft zu setzen. Daher basieren die zur Interpretation verwendeten Endergebnisse auf dem Feedback des Bedieners, was die Akzeptanz und Wiederholbarkeit von FVC-Manövern bestätigt5.

Diese Studie hat die ATS/ERS-Erklärungen von 2019 teilweise übernommen, und die Befürwortung von Ergebnissen wäre zum jetzigen Zeitpunkt falsch. Für ein Pilotprojekt zur Automatisierung des FVC-Manövers können die Ergebnisse jedoch als Beweis für das Konzept angesehen werden. Die Angaben zu den Studienteilnehmern sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Alle Spirometrieparameter wurden aufgezeichnet, um die Leistung der Teilnehmer mit und ohne Jacke zu vergleichen. Alle gewonnenen Daten wurden in MS Excel eingegeben. Da gepaarte quantitative Daten verwendet wurden, wurde ein gepaarter t-Test verwendet, um zu überprüfen, ob sich die PFT-Ergebnisse beider Methoden (mit und ohne Jacke) signifikant unterschieden. Dieser Vergleich ist in Tabelle 2 zusammengefasst.

Beim Vergleich der Spirometrieergebnisse mit und ohne Jacke war der Unterschied statistisch nicht signifikant. Daher gab es keinen Unterschied zwischen den Spirometrieergebnissen ohne und mit der Jacke.

Die oben genannten Daten wurden auch in einem Bland-Altman-Diagramm aufgetragen, um die Übereinstimmung zwischen den beiden Methoden zu analysieren. Die Darstellung zeigt ein Streudiagramm der Differenzen zum Mittelwert der beiden Messungen. Die Grenzen der Übereinstimmung werden als mittlere Differenz ± 1,96 SD der Differenzen definiert. Diese Grenzwerte überschreiten nicht den maximal zulässigen Unterschied zwischen den Methoden; daher scheinen die beiden Methoden übereinstimmend zu sein. Für diese Analyse siehe die Zusatzinformation 1.

Wie in Abb. 4 dargestellt, betrug die mittlere ± IQR (Q3 − Q1)-Anzahl der Versuche, die ein Teilnehmer durchlaufen musste, um ein akzeptables FVC-Manöver zu erhalten, 3 ± 2 (4 − 2) ohne Jacke und 1 ± 1 (2 −). 1) mit einer Jacke, und dieser Unterschied war statistisch signifikant (Wilcoxon-Signed-Rang-Test, z = 4,129, p < 0,0001), was die Nützlichkeit der Jacke bei der Durchführung von Spirometrie und die Verringerung des Aufwands im Zusammenhang mit der Anzahl der Versuche zeigt.

Vergleich der Häufigkeit von Spirometrieversuchen mit und ohne Jacke.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung der Jacke als Unterstützung beim Ein- und Ausatmen den Aufwand automatisiert und die Anzahl der für die Durchführung des FVC-Manövers erforderlichen Versuche reduziert. Die Veränderung der Werte der Variablen war unbedeutend, aber sobald eine ähnliche Studie mit einer größeren Anzahl von Teilnehmern durchgeführt wird, werden die Ergebnisse aussagekräftiger sein. Daher werden spezifische Untersuchungen der Spirometrie-Anforderungen zur ordnungsgemäßen und spezifischen Verwendung dieser Jacke führen. Darüber hinaus kann die Umsetzung der folgenden diskutierten Vorschläge (siehe Ergänzende Informationen 2 – Designs und Berechnungen) die Body-Box-Plethysmographie durch eine Jacket-Plethysmographie ersetzen oder unterstützen.

Vor dem Hintergrund dieser Studie tauchen viele Fragen auf, die wir zu beantworten versucht haben.

Q1. In der klinischen Praxis verwenden wir ein Spirometer, um die Fähigkeit des Patienten, Luft zu bewegen, zu beobachten und dabei sowohl die neuromuskuläre Funktion als auch die Lungenfunktion zu beurteilen. Welchen Sinn hätte es, die Spirometrie künstlich mechanisch zu unterstützen?

Antwort: Wie in der Einleitung erläutert, ist das FVC-Manöver nicht für jeden Patienten einfach durchzuführen; Selbst bei Patienten mit dieser Fähigkeit wird sie oft nicht richtig oder mit vollem Einsatz durchgeführt. Daher trägt die richtige Koordination dieser Reaktion (Keuchen und unterstützte Ausatmung mithilfe der Jacke) dazu bei, die von einem Patienten benötigten Anstrengungen zu automatisieren und außerdem die Anzahl der Versuche zu verringern, die erforderlich sind, um ein gewünschtes und akzeptables Manöver durchzuführen.

Darüber hinaus geht das in den Zusatzinformationen 2 vorgeschlagene erweiterte Design (siehe Datei „Design und Berechnungen“) davon aus, dass die forcierte Exspiration proportional zu den Inspirationsanstrengungen ist. Durch die Nachahmung der Physiologie der forcierten Ausatmung können Zweifel an Störfaktoren bei der Interpretation der PFT-Ergebnisse beseitigt werden, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass das Restvolumen gemessen werden kann.

Q2. Warum sind alle Probanden männlich und warum ist die Stichprobengröße klein?

Antwort: Für die Bedienung der Jacke sind mehrere Personen erforderlich, und die Tatsache, dass eine nackte Brust erforderlich ist, schränkt die Verwendung bei weiblichen Teilnehmern ein. Darüber hinaus handelt es sich, wie oben erläutert, um ein Pilotprojekt mit dem Ziel, Spirometriemanöver zu automatisieren. Um dieses Konzept mit einem minimalistischen Ansatz zu beweisen, gingen wir daher nur mit dreißig gesunden Männern vor.

Allerdings sind definitive Forschungsstudien zu den vorgeschlagenen Weiterentwicklungen der Jacke und ihrer Verwendung in verschiedenen Altersgruppen, Krankheitsarten und Geschlechtern erforderlich.

Q3. Warum wird für den Eingriff kaltes Wasser mit einer Temperatur von 10 °C verwendet und was ist die ideale Temperatur für die Keuchreaktion?

Antwort: Die Wassertemperatur, die in direkten Kontakt mit dem Körper kommt, sollte 10 °C betragen, da bei dieser Temperatur die Keuchreaktion am größten ist. Dieses Keuchen entspricht der Vitalkapazität (bei 26 °C beträgt die Keuchreaktion etwa 2 l, während sie bei 10 °C etwa 3 l beträgt)9,14.

Q4. Welche Abmessungen und Verteilungen haben die Kälterezeptoren?

Antwort: Kälterezeptoren sind kleine Flecken an den Nervenenden, die dicht im Oberkörperbereich verteilt sind15.

F5. Was sind alternative Quellen zur Kältestimulation?

Antwort: Für die Kältestimulation können folgende alternative Quellen genutzt werden:

Peltier-Thermode – Ein elektrisches Gerät zur Erzeugung einer Kältestimulation. Diese Alternative ist eine teure Methode und es ist sehr langsam, die gewünschte Temperatur zu erreichen.

Kühle Luft – Die Wärmeübertragungsrate des Körpers durch kühle Luft ist 25 % geringer als die von Wasser.

Flüssiger Stickstoff – Diese Alternative ist effektiv, aber nicht ratsam, da ein versehentliches Auslaufen schwere Gesundheitsrisiken verursachen kann.

F6. Wie lang sollte die Expositionsdauer für die Inspirationsphase und die Exspirationsphase sein?

Antwort: Der inspiratorische Kälteschock und die exspiratorische Druckbeaufschlagung werden im PFT-Induktionsmantel manuell aufrechterhalten, d. h. der Kälteschock wird mit Beginn der Inspiration für 2 s verabreicht, während die Thoraxkompression mit der Exspiration für 6 s verabreicht wird.

Für die Exspirationsphase muss das Spirometriesystem gemäß der ATS/ERS-Spirometrieerklärung 2019 dem Bediener signalisieren, wenn ein Plateau erreicht wurde oder die forcierte Exspirationszeit (FET) 15 s erreicht. Um jedoch einen Glottisverschluss zu verhindern und eine Synkope zu vermeiden, wurde die Anstrengung während des Manövers (nach 4 s)16,17 reduziert, obwohl dadurch ein höheres Exspirationsvolumen erzielt wird und nicht als echte maximale forcierte Exspiration angesehen wird.

Die Ergebnisse können verbessert werden, wenn der oben genannte Zeitpunkt der induzierten Inspiration und der unterstützenden Exspiration durch Computersoftware synchron mit der Beatmung des Teilnehmers gesteuert und ausgeführt wird1.

F7. Wie viel äußerer Druck ist für die unterstützte Exspiration erforderlich?

Antwort: Gemäß der Tank-Atemschutzgeräte-Referenz sind nur + 5 cm H2O erforderlich, um eine unterstützte Ausatmung zu erreichen18. In unserer Jacke verwendeten wir jedoch 70–80 psi (4921,49–5624,56 cm H2O) für einen wirksamen umlaufenden Druck in der Jacke. Der Grund für einen so hohen Druckbedarf liegt darin, dass die Hülle eine sehr dünne und formbare Außenschicht hat, was zu einer Ballonbildung führt; Daher wird der größte Teil des Drucks an der Außenseite des Mantels abgeleitet. Darüber hinaus nimmt das Brustvolumen mit fortschreitender Exspiration ab. Obwohl die Lufteinheit einen konstanten Druck erzeugt, übt die Jacke zu Beginn der Ausatmung eine stärkere Kraft aus, die sich mit abnehmendem Brustvolumen und einer Ballonbildung der Jacke verflüchtigt.

Bei einer fortschrittlichen Jacke kann für zusätzliche Sicherheit ein Druckentlastungsventil in die Jacke eingebaut werden. Wir empfehlen außerdem den Einbau von Drucksensoren in der Jacke, die den Druck in der Jacke vor Beginn der Inspiration und am Ende des Inspirationsstoßes erfassen können. Dieser erhöhte endinspiratorische Druck in der Jacke sollte während der gesamten unterstützten Exspiration aufrechterhalten werden (Anwendung des Boyle-Gesetzes wie bei der Body-Box-Plethysmographie; siehe Datei „Design und Berechnungen“ in den Zusatzinformationen 2).

F8. Wie schwer ist das Gerät? Hat dieses Gewicht einen Einfluss auf den Lungenfunktionstest?

Antwort: Das Gewicht des Geräts beträgt 1,81 kg (4 lb) ohne aktive Luft- und Wasserströmung und 2,95 kg (6,5 lb) mit aktiver Strömung. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigten, dass das Gewicht bei jungen und gesunden Teilnehmern keinen Einfluss hatte.

In vielen Studien wurde über eine Beeinträchtigung der Atemfunktionen durch äußeres Gewicht berichtet. Beispielsweise zeigte eine Studie von Collins et al.19 den Einfluss der Körperfettverteilung auf Lungenfunktionstests. In dieser Studie wurden Lungenfunktionstests zwischen Patienten mit einem Taille-Hüft-Verhältnis von weniger als 0,950 (untere Körperfettverteilung) und Probanden mit einem Taille-Hüft-Verhältnis von 0,950 oder mehr (obere Körperfettverteilung) verglichen. FVC, FEV1 und TLC wurden ermittelt deutlich niedriger bei den Patienten mit Fettverteilung im Oberkörper. Unter Verwendung aller anthropometrischen Variablen und des Alters wurde eine schrittweise multiple Regressionsanalyse durchgeführt, die prädiktive Gleichungen generierte, die die Dicke der Bizepshautfalte für das Restvolumen (RV) und TLC umfassten. Dies deutet darauf hin, dass die Fettverteilung im Oberkörper bei normalen und leicht fettleibigen Männern mit einer leichten Beeinträchtigung des Lungenvolumens verbunden sein könnte. Studien von Marabotti et al.20 und Schellart und Sterk21 berichteten über die kardiovaskulären und respiratorischen Auswirkungen des Neoprenanzugs bei nicht eingetauchten Tauchern. Im Hinblick auf die Auswirkungen auf die Atemwege wurden vierundzwanzig (24) gesunde Taucher mittels Spirometrie unter Grundbedingungen untersucht, während sie einen kompletten Neoprenanzug trugen. Hinsichtlich der Lungenfunktion kam es zu einer signifikanten Verringerung der Vitalkapazität (− 2 %; p < 0,001) und des exspiratorischen Reservevolumens (− 25 %; p < 0,001) sowie einer signifikanten Erhöhung der Inspirationskapazität (9 %; p < 0,001) und des Atemzugvolumens (25 %; p < 0,05) wurden beobachtet. Ihre Ergebnisse stützten ihre Hypothese, dass der elastische Rückstoß des Neoprens, möglicherweise aufgrund der auf die Brust ausgeübten Kompression, die Atemfunktion beeinträchtigen könnte.

Mit Bezug auf die in Frage 9 vorgeschlagene Weiterentwicklung kann die gewichtsbedingte Beeinträchtigung der Atemfunktion minimiert werden.

F9. Welche Auswirkungen hat die induzierte assistierte Beatmung auf die Fluss-Volumen-Kurven eines Teilnehmers?

Antwort: Für jede einzelne Person gibt es während der Ausatmung eine eindeutige Grenze für den maximalen Fluss, der bei jedem Lungenvolumen erreicht werden kann. Diese Grenze wird bei moderaten Ausatmungsanstrengungen erreicht, und eine Erhöhung der beim Ausatmen ausgeübten Kraft führt nicht zu einer Erhöhung des Flusses1.

Dies kann anhand eines einfachen Beispiels verstanden werden, bei dem wir annehmen, dass die Lunge in einem Brustkorb enthalten ist und dessen Volumen durch einen Kolben verändert werden kann. Der Kolben wird von den Atemmuskeln gebildet, die dazu beitragen, einen Unterdruck bzw. einen Überdruck für die Inspiration bzw. Exspiration zu erzeugen. Da die Lunge elastisch ist, treibt sie den Fluss an und spielt eine entscheidende Rolle dabei, die nachgiebigen Bronchien auch bei kritischer Verengung während der forcierten Exspiration offen zu halten. In unserem Fall übernimmt der Mantel die Rolle des Kolbens. Vorausgesetzt, dass der Teilnehmer keine neuromuskuläre Störung hat, ahmt diese über die Jacke induzierte unterstützte Atmung das physiologische Muster nach und führt zu besseren Ergebnissen, da die Kraft der Ausatmungsmuskulatur durch die unterstützte Ausatmung durch die Jacke gesteigert wird. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten jedoch, dass es bei Verwendung der Jacke zu keiner signifikanten Veränderung von FEV1 oder FVC kam.

Darüber hinaus schlagen wir in Bezug auf das in Frage 7 vorgeschlagene Druckmanagement vor, dass die Jacke in drei Hauptteile unterteilt werden kann, von denen jeder weiter in vordere und hintere Segmente unterteilt werden kann (siehe Datei „Design und Berechnungen“ im). Ergänzende Informationen 2). Ein Teil kann den Bauch bedecken und die anderen beiden können den unteren und oberen Brustbereich bedecken. Der Zweck besteht darin, eine sukzessive Kompression bereitzustellen, die vom Bauch ausgeht und sich über den unteren Brustkorb und den oberen Brustkorb erstreckt, wodurch das Problem einer kritischen Verengung minimiert werden kann. Um diese Hypothese zu beweisen, sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich. Die Segmente können mithilfe eines verschiebbaren Ständers aufgehängt werden, wodurch das Gewicht der Jacke verteilt werden kann.

Der Vorteil des dreiteiligen Designs läge in der Verwendung der Jacke; Der Proband kann in der Mitte sitzen und die Segmente auf dem Ständer können so bewegt werden, dass sie in Kontakt mit dem Körper kommen, dh der Körper kann zwischen den Segmenten eingeklemmt werden. Dadurch wird nicht nur die Dauer des Eingriffs verkürzt, sondern auch das umständliche An- und Ausziehen der Jacke, wie im Videoclip (Ergänzungsvideo 1) gezeigt, entfällt.

F10. Wie hoch wird die Wiederholbarkeit der Antwort sein?

Antwort: Der Mensch ist sehr anpassungsfähig. Bei wiederholter Belastung gewöhnt sich der Körper an Kältestress; Wenn Sie beispielsweise nur drei Minuten lang kaltem Wasser in einer 10-minütigen Dusche ausgesetzt sind, wird die Kälteschockreaktion um bis zu 20–30 % abgeschwächt22,23.

F11. Welche Notfallprobleme sind mit der Anwendung von Kälteschock und äußerem Druck verbunden?

Antwort: Atemreaktionen auf das Eintauchen in kaltes Wasser wurden von Datta und Tipton9 ausführlich behandelt. In dieser Studie wurde berichtet, dass das Eintauchen eines ungeschützten Körpers in kaltes Wasser zu einem starken und schnellen Abfall der Hauttemperatur führt, was wiederum die ersten Reaktionen auf das Eintauchen in die Kälte hervorruft, die den allgemeinen Namen „Kälteschock“ tragen. Die Reaktion umfasst inspiratorisches Keuchen, Bluthochdruck und Hyperventilation. Darüber hinaus deuten neuronale Mechanismen darauf hin, dass ein Kälteschock neben der Erwartungsangst auch zu Herzrhythmusstörungen und Herzstillstand bei anfälligen Personen führen kann, beispielsweise bei Personen mit langem QT-Syndrom.

Bei diesem Aufbau handelt es sich lediglich um eine Simulation des ersten Teils des Kälteschocks. Das heißt, der Teilnehmer wird, frei atmend (ohne den Atem anzuhalten), nur wenige Sekunden lang kaltem Wasser ausgesetzt, ohne untergetaucht zu sein, was mit den anfänglichen physiologischen Auswirkungen eines Kälteschocks verbunden ist. Es sollte jedoch ein Notfallset mit blutdrucksenkenden Mitteln, Antiarrhythmika und Defibrillatoren in der Nähe vorhanden sein. Da die kutane Kältereizung nur kurzzeitig erfolgt, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die oben genannten Komplikationen auftreten, deutlich geringer. Dies wird auch durch die dürftige Evidenz von Komplikationen bei einer so niedrigen Expositionsdosis gestützt9.

Zu den Komplikationen des externen Drucks, der während der Herz-Lungen-Wiederbelebung durch mechanische Brustkompressionsgeräte ausgeübt wird, gehören Haut- oder Skelettverletzungen und sogar lebensbedrohliche Komplikationen wie Mediastinalblutungen und Verletzungen von Herz, Aorta, Lunge, Leber, Milz und Magen24.

Allerdings kann die in unserer Jacke hervorgerufene Kompression mit der Kompression verglichen werden, die durch Hochfrequenz-Brustwandkompressionsgeräte (HFCC) erzeugt wird25. Bei diesen Geräten handelt es sich um Westen, die über zwei Schläuche mit einem Luftimpulsgenerator verbunden sind, der die Weste mit einem konstanten Überdruck mit einer Frequenz von 15–20 Hz Luftdruckschwingungen aufbläst. Diese Geräte werden als tragbare mechanische Methoden der selbstverabreichten Brustphysiotherapie verwendet und werden häufig benötigt, um vor allem Mukoviszidose-Patienten dabei zu helfen, verdrängtes Bronchialsekret abzuhusten und dabei zeitweise aktiv zu schnaufen und zu husten26,27,28. Unsere Jacke bietet Brustkompression mit der Absicht, eine einzelne Ausatmung zu unterstützen.

Dennoch stellt sich die Frage nach der Sicherheit der Verwendung der Jacke bei einem Patienten mit Emphysem und Lufteinschlüssen.

Nur eine endgültige Untersuchung seiner Anwendung bei solchen Patienten kann die Menge und das Muster des zulässigen Drucks bestimmen, der zur Unterstützung der Ausatmung erforderlich ist. Die Jacke kann ein nützliches Werkzeug sein, um Keuchen hervorzurufen, z. B. kann die Hälfte des Manövers automatisiert werden; In der zweiten Hälfte des Manövers ist die Jacke mit Vorsicht zu verwenden.

In unserer vorliegenden Studie wurden keine Komplikationen oder katastrophalen Ereignisse beobachtet.

F12. Wie viel Zeit wurde für die Spirometrie mit der Jacke benötigt?

Antwort: Die tatsächliche Durchführung des FVC-Manövers mit der Jacke erfordert die gleiche Zeit wie die herkömmliche Durchführung. Allerdings ist das Anziehen der Jacke zeitaufwändig. Somit dauerte die Durchführung der Spirometrie für jeden Teilnehmer etwa 20–25 Minuten, was deutlich zeitaufwändiger ist als die herkömmliche Methode. Durch die Umsetzung des Vorschlags in Frage 9 können die betrieblichen Schwierigkeiten bei der Verwendung der Jacke jedoch minimiert werden.

F13. Welches Material soll für die Jacke verwendet werden?

Antwort: Für die Innen- und Mittelschicht sollte das Material langlebig, formbar und gut wärmeleitend sein. Das Material muss waschbar oder sterilisierbar sein.

Für die Außenschicht kann ein robustes und leichtes Material verwendet werden (z. B. das Material, das bei Koffern verwendet wird).

F14. Wie kann die Jacke an verschiedenen Stellen wie Armen, Bauch und Hals abgedichtet werden?

Antwort: Zu diesem Zweck kann jedes flexible und luftdichte Halsband verwendet werden, wie es Bruggink et al.29 für die leckagefreie Head-out-Plethysmographie bei Mäusen versucht haben. Da zur Erreichung dieser Leistung eine fortgeschrittene Technik erforderlich ist, verfügt das vorliegende Gerät nicht über diese Konfiguration.

F15. Wie können die Ergebnisse verbessert werden?

Antwort: Computersoftware, die die Abgabe von Kälteschocks und unterstützter Ausatmung besser mit dem Atemmuster des Patienten synchronisieren kann, kann die Genauigkeit erhöhen (auch in Frage 6 erwähnt). Durch den Einsatz von Software kann die Notwendigkeit einer manuellen Lieferung entfallen, die eine perfekte Koordination mehrerer Mitarbeiter erfordert.

Auch die Anwendung der anderen vorgeschlagenen Weiterentwicklungen kann zur Verbesserung der Ergebnisse beitragen. In diesem Artikel konzentrieren wir uns mehr auf die Befürwortung des Konzepts als auf die Ergebnisse.

F16. Welche Vor- und Nachteile hat die Jacke?

Antwort: Nach Gesprächen mit Patienten, Ärzten und Technikern haben wir uns entschieden, Änderungen vorzunehmen, die auf den in Tabelle 3 genannten Vor- und Nachteilen basieren.

F17. Welche Einschränkungen gibt es bei der Studie?

Antwort: Abgesehen von der in Frage 2 erwähnten geringen Stichprobengröße und geschlechtsspezifischen Verwendung hielt sich die Studie nicht strikt an die neuesten Spirometrie-Richtlinien. Unter Berücksichtigung der Nachteile (Tabelle 3) wurde die Jacke nicht an bestimmten Patienten getestet (Patienten mit eingeschränkter Lungenfunktion, asthenische Patienten, ältere Patienten, Patienten mit niedrigem BMI usw.). Daher müssen die Ergebnisse mit Vorsicht interpretiert werden. Darüber hinaus bleiben viele Fragen unbeantwortet, beispielsweise ob die Jacke den Lufteinschluss beeinflusst und welche Auswirkungen ihre Anwendung in der Plethysmographie mit Messungen des Residualvolumens (RV) und RV/Gesamtlungenkapazität (TLC) hat. Die Ergebnisse bei Patienten können völlig unterschiedlich sein. Die Jacke ist in ihrer jetzigen Form im klinischen Alltag nicht einsetzbar; Der vorgeschlagene Fortschritt besteht jedoch darin, dass die Jacke ein nützliches Hilfsmittel für weniger anpassungsfähige Patienten sein kann (insbesondere nicht kooperative Patienten wie pädiatrische, geistig behinderte, stationäre Patienten, die die normale Spirometrie nicht durchführen können, oder Klaustrophobiker) und ein Ersatz für die Body-Box-Plethysmographie sein kann .

F18. Gibt es Verbesserungsmöglichkeiten an der Jacke?

Antwort: Seit der Erteilung des Patents (erteilt durch das Patentamt der indischen Regierung. Patent Nr. 394704, Anmeldenummer: 1596/Mum/2014, Anmeldedatum: 08.05.2014, Erteilungsdatum: 12.04. 2022, Patentinhaber – Dr. Prashant Rajdeep), wurden Kommerzialisierungstore geöffnet, was den Anwendungsbereich erweitert. Mit einem fortschrittlichen Design und fortschrittlichen Materialien (wie in den Fragen 7, 9, 13, 14 und 15 sowie in den Zusatzinformationen 2; Design und Berechnungen vorgeschlagen) ist die Jacke potenziell in der Lage, die Ganzkörperplethysmographie in eine Jackenplethysmographie umzuwandeln. Dies bietet den Patienten zusätzliche Vorteile wie eine bessere Compliance und Kosteneffizienz.

Daher können wir den Schluss ziehen, dass diese Erfindung auf einem einzigartigen Konzept basiert, das dazu beitragen kann, die Anzahl der freiwilligen Anstrengungen von Patienten, die sich einer Spirometrie unterziehen, zu reduzieren. Dies hilft nicht nur den Patienten, sondern reduziert auch den Aufwand, die Zeit und die Energie des Arztes, den Patienten das Manöver beizubringen. Darüber hinaus besteht mit weiteren Weiterentwicklungen der Jacke die Möglichkeit, die Body-Box-Plethysmographie in eine Jacken-Plethysmographie umzuwandeln.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel [und seinen ergänzenden Informationsdateien 3 und 4] enthalten.

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Wir danken „Medical Education & Research, Gandhinagar, Gujarat“ für die Finanzierung dieser Forschung (in Übereinstimmung mit dem State Medical Research Committee. Nr.: dos/research-grant-2012-13/12. Commissionerate of Health, Medical Services & Medical Bildung (Ich), Block Nr. 4, Dr. JM Bhavan, Gandhinagar). Bei der Gestaltung dieser Studie gab es viele technische Hürden, die durch harte Arbeit und mit der Zeit und der Anleitung von Experten überwunden werden konnten. Seine kleinen, aber technisch anspruchsvollen Teile erforderten stundenlange Mühe und Chaos. Es war ein schwieriger Weg aufgrund der hektischen Zeitpläne, insbesondere des Wechsels zwischen Studium, Arbeit und persönlichen Verpflichtungen. Als das Projekt Gestalt annahm, stärkte und motivierte es uns, auf seine Fertigstellung hinzuarbeiten. Zum Abschluss dieses Unterfangens möchte ich Dr. Vagish Shrinet (ERDA Technology Center Vadodara) meinen bescheidenen Dank aussprechen, dessen technische Unterstützung von entscheidender Bedeutung war. Ich bin meiner Frau, Dr. Preeti P. Panchal, wirklich zu Dank verpflichtet, die ihr trotz ihres vollen Terminkalenders viele Arbeitsstunden erspart und zu meiner Forschungsarbeit beigetragen hat. Ich bin auch Dr. Sameer Bhagora, Dr. Lajja Patel und Dr. Steffy für ihre Hilfe und konstruktiven Bewertungen dankbar. Hiermit spreche ich allen meinen Studierenden, Kollegen und Mitarbeitern meinen herzlichen Dank für ihre großartige Zusammenarbeit und vor allem dafür aus, dass sie „die Seele in der Verkörperung dieser Studie“ waren.

Abteilung für Physiologie, Medical College Baroda, The Maharaja Sayajirao University of Baroda, Vadodara, Gujarat, 390001, Indien

Prashant Rajdeep, RK Patel und ER Oommen

Abteilung für Physiologie, National Institute of Medical Sciences and Research, NIMS University, Jaipur, Rajasthan, 303121, Indien

Ketaki Poorey

Abteilung für Physiologie, Parul Institute of Medical Sciences & Research Parul Sevashram Hospital, Parul University, Vadodara, Gujarat, 391760, Indien

ER Oommen

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PR konzipierte, konzipierte und erarbeitete alle technischen Details des Projekts. PR und EO führten die Umsetzung und die Analyse durch. Der ursprüngliche Entwurf wurde von PR erstellt. Das Schreiben, Überprüfen und Bearbeiten wurde von PR und KP nach Rücksprache mit anderen Autoren durchgeführt. Die Ressourcen wurden von PR und RP verwaltet. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Prashant Rajdeep.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Rajdeep, P., Poorey, K., Patel, RK et al. Eine Pilotstudie zur Entwicklung einer Lungenfunktionstest-Induktionsjacke zur Automatisierung des Aufwands bei der Durchführung des erzwungenen Vitalkapazitätsmanövers. Sci Rep 13, 8004 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34930-1

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Eingegangen: 02. November 2022

Angenommen: 10. Mai 2023

Veröffentlicht: 17. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34930-1

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