Telekardiologia w niewydolności serca - ebook

Autorzy

dr hab. n. med. Paweł Balsam

I Katedra i Klinika Kardiologii

Warszawski Uniwersytet Medyczny

prof. dr hab. n. med. Maciej Banach

Instytut Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi

lek. med. Monika Gawałko

I Katedra i Klinika Kardiologii

Warszawski Uniwersytet Medyczny

dr hab. n. med. Renata Główczyńska

I Katedra i Klinika Kardiologii

Warszawski Uniwersytet Medyczny

prof. nadzw. dr hab. n. med. Robert Irzmański

Klinika Chorób Wewnętrznych i Rehabilitacji Kardiologicznej

Uniwersytet Medyczny w Łodzi

prof. dr hab. n. med. Zbigniew Kalarus

Oddział Kliniczny Kardiologii

WNM w Zabrzu, SUM

Śląskie Centrum Chorób Serca w Zabrzu

dr n. med. Joanna Kapusta

Klinika Chorób Wewnętrznych i Rehabilitacji Kardiologicznej

Uniwersytet Medyczny w Łodzi

dr n. med. Monika Kozieł

Śląskie Centrum Chorób Serca w Zabrzu

ppłk dr hab. med. Paweł Krzesiński

Kierownik Kliniki Kardiologii i Chorób Wewnętrznych

Wojskowy Instytut Medyczny CSK MON w Warszawie

dr n. o zdr. Anna Mierzyńska

Pracownia Psychologii Klinicznej

Klinika Choroby Wieńcowej i Rehabilitacji Kardiologicznej Narodowy Instytut Kardiologii Stefana kardynała Wyszyńskiego

Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

prof. dr hab. n. med. Grzegorz Opolski

I Katedra i Klinika Kardiologii

Warszawski Uniwersytet Medyczny

lek. med. Piotr Orzechowski

Centrum Telekardiologii

Narodowy Instytut Kardiologii

Stefana kardynała Wyszyńskiego

Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

dr hab. n. med. Ewa Piotrowicz

Centrum Telekardiologii

Narodowy Instytut Kardiologii

Stefana kardynała Wyszyńskiego

Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

dr n. med. Katarzyna Piotrowicz

Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych

Oddział Rehabilitacji Kardiologicznej

Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie

prof. dr hab. n. med. Ryszard Piotrowicz

Klinika Rehabilitacji i Elektrokardiologii Nieinwazyjnej

Instytut Kardiologii w Warszawie

dr n. med. Sławomir Pluta

Śląskie Centrum Chorób Serca w Zabrzu

dr hab. n. med. Dominika Szalewska

Katedra i Klinika Rehabilitacji

Gdański Uniwersytet Medyczny

w Gdańsku

lek. med. Anna Wancerz

I Katedra i Klinika Kardiologii

Warszawski Uniwersytet Medyczny

dr n. prawn., dr hab. n. o zdr., prof. nadzw. Uczelni Łazarskiego Justyna Zajdel-Całkowska

WPiA Uczelni Łazarskiego w Warszawie

Zakład Prawa Medycznego

Uniwersytetu Medycznego w Łodzi

prof. dr hab. n. med. Wojciech Zaręba

Cardiovascular Clinical Research Center

Cardiology Division, Department of Medicine,

University of Rochester Medical Center, Rochester, NYTelekardiologia w niewydolności serca

W czasach pandemii Covid-19 wzrosło zainteresowanie telemedycyną, która stoi w obliczu wielu wyzwań.

Definiowana jest jako zastosowanie zaawansowanej technologii telekomunikacyjnej w diagnostyce, monitorowaniu i terapii. Umożliwia transmisję danych z miejsca pobytu pacjenta do różnego szczebla ośrodków medycznych.

Telemedycyna obejmuje prawie każdą dziedzinę kardiologii, w tym ostre zespoły wieńcowe, zaburzenia rytmu serca, zastoinową niewydolność serca, nagłe zatrzymanie akcji serca i inne. Niewydolność serca jest dziedziną, w której telekardiologia jest szeroko wykorzystywana i dlatego publikacja niniejszej książki jest bardzo na czasie: jest to jedna z pierwszych w świecie monografii poświęconych tej problematyce. Autorzy są naukowcami z dużym doświadczeniem w praktycznym wdrażaniu telemedycyny do praktyki klinicznej zdobytym podczas oryginalnego i pionierskiego projektu TELEREH-HF. Dokładnie analizują stan wiedzy w zakresie stosowania telemedycyny w procesie opieki nad pacjentami z niewydolnością serca, wzbogacając te informacje o własne doświadczenia.

Na początku monografii Czytelnik znajdzie definicje pojęć i procedur związanych z wykorzystaniem telemedycyny, co ułatwia zrozumienie omawianych zagadnień. Kolejne rozdziały poświęcono prezentacji dostępnych procedur, których wdrożenie pozwala na stworzenie kompleksowego programu telezarządzania dla pacjentów z niewydolnością serca. Omówiono teleopiekę, w tym wsparcie telefoniczne i zdalne monitorowanie pacjentów. Ponadto zwrócono uwagę na pojawiające się możliwości nieinwazyjnego zdalnego monitorowania hemodynamicznego, a zwłaszcza kardiografii impedancyjnej, impedancji płuc, analizy bioimpedancji. Wyjątkowy jest rozdział poświęcony hybrydowej telerehabilitacji kardiologicznej. Autorzy wdrażają tę procedurę w praktyce i są pionierami w tej dziedzinie. Zrealizowany przez nich projekt TELEREH-HF był pierwszym wieloośrodkowym badaniem wykazującym, że telerehabilitacja hybrydowa jest skuteczna, bezpieczna i akceptowana przez pacjentów. Ta procedura wydaje się być niezbędnym etapem w nowym modelu telezarządzania opieką nad pacjentami z niewydolnością serca. W następnych rozdziałach Autorzy wskazują, jak ważnym elementem telezarządzania jest zdalne monitorowanie wszczepialnych urządzeń elektronicznych, a także omawiają możliwości telemonitorowania danych hemodynamicznych, takich jak ciśnienie w lewym przedsionku i ciśnienie w tętnicy płucnej.

Istotne jest, że Autorzy książki promują całościowe, interdyscyplinarne podejście do problemu opieki nad pacjentami z niewydolnością serca, dlatego należy zwrócić uwagę na rozdział poświęcony zdalnemu wsparciu psychologicznemu pacjentów z niewydolnością serca.

Wprowadzenie nowych technologii do medycyny wymaga nowych regulacji prawnych i stwarza dylematy etyczne. Książka zawiera także rozdział poświęcony temu tematowi.

Oprócz kompleksowej prezentacji stanu techniki autorzy omawiają również nowe trendy w rozwoju monitorowania pacjentów z niewydolnością serca: farmakoterapia monitorowana na odległość (pigułka w kieszeni, inteligentna pigułka, i-pigułka), stosowanie sztucznej inteligencji, lab-on-a-chip, markery wokalne.

Obiektywne podejście do analizy stanu rzeczy powoduje, że Autorzy poświęcają cały rozdział dyskusji na temat ograniczeń związanych z wykorzystaniem telemedycyny u pacjentów z niewydolnością serca.

W Postscriptum przedstawiono koncepcję wykorzystania telemedycyny w kompleksowej, długoterminowej, skoordynowanej opiece nad pacjentami z niewydolnością serca w Polsce. Bardzo przydatny jest załącznik na końcu książki, w którym Autorzy przedstawili w sposób tabelaryczny rekomendacje dla poszczególnych procedur telemedycznych: klasy I, IIa, IIb, III zgodnie z definicją stosowaną przez ESC.

Podsumowując, jestem przekonany, że niniejsza publikacja przyczynia się do wdrożenia telekardiologiii w procesie opieki nad pacjentami z niewydolnością serca.

Massimo Francesco Piepoli

Piacenza, 20.04.2020Telecardiology in heart failure

In this time of Covid-19 pandemic, telemedicine is facing a great development and interest. It is defined as the application of advanced telecommunication technology for diagnostic, monitoring and therapeutic purposes. It enables data transmission from the patient’s whereabouts or his/her primary care provider to a specialized medical call center. Telecardiology is a highly developed medical discipline involving almost every aspect of cardiology, including acute coronary syndromes, arrhythmias, congestive heart failure, sudden cardiac arrest and others. In particular telecardiology in heart failure is a rapid expanding specialty in modern medicine and the publication of the present book is highly valuable: in fact, this is one of the first monographs dedicated to this matter worldwide.

The authors are researchers and scientists with extensive experience in implementing telemedicine into clinical practice acquired during the original and valuable TELEREH-HF project. The book thoroughly analyzes the status of art on the use of telemedicine in the process of care for patients with heart failure, enriching them with the authors’ own experience. They presented practically all aspects related to the comprehensive tele-management of patients with heart failure in an accessible and expert way.

At the beginning, definitions of concepts and procedures related to the use of telemedicine are presented, which makes it easier to understand the issues discussed. The following chapters present the available procedures, whose implementation allows to create a comprehensive tele-management for patients with heart failure. Therefore, telecare including telephone support and remote monitoring of patients were discussed. In addition, attention was paid to the emerging possibilities of noninvasive hemodynamic remote monitoring and especially home use impedance cardiography, lung impedance, bioimpedance analysis. The chapter on cardiac hybrid telerehabilitation is unique. The authors implement this procedure in practice and are pioneers in this field. The TELEREH-HF project was the first multicenter study to show that hybrid telerehabilitation is effective, safe and accepted by patients. This procedure seems to be a necessary stage in the new tele-management model for care for heart failure patients.

In a following chapter, the authors proved how an important element of tele-management is the remote monitoring of cardiac implantable electronic devices. The authors also discussed the possibilities of telemonitoring hemodynamic data such as the left atrial pressure and the pulmonary artery pressure.

The authors of the book promote a holistic, multidisciplinary approach to the problem of care for patients with heart failure, and therefore one should pay attention to the chapter devoted to the remote psychological support of patients with heart failure.

The objective approach to the analysis of the state of affairs makes the authors devote a whole chapter to discussing the restrictions that are currently associated with the use of telemedicine in patients with heart failure.

The introduction of new technologies to medicine requires new legal regulations and creates ethical dilemmas. The book also contains a chapter devoted to this topic.

In addition to a comprehensive presentation of state of art, the authors also discuss new trends in the development of monitoring of patients with heart failure: remote monitored pharmacotherapy (pill in the pocket, intelligent pill, i-pill), the use of artificial intelligence, lab-on-a-chip, vocal markers.

In the postscript, the concept of using telemedicine in comprehensive, long-term, coordinated care for patients with heart failure in Poland is presented.

Very useful is the attachment at the end of the book, in which the authors presented in a tabular manner recommendations for individual telemedicine procedures: classes I, IIa, IIb, III according to the definition used by ESC.

In conclusion, it is hoped that the present publication will promote even further the implementation of telecardiology in heart failure.

Massimo Francesco Piepoli

Piacenza, 20.04.20201. Wstęp do telekardiologii

Wojciech Zaręba

Koncepcja diagnostyki i leczenia pacjentów na odległość ma długą historię. Willem Einthoven, uznany za ojca elektrokardiografii, 22 marca 1905 roku przesłał za pośrednictwem linii telefonicznej elektrokardiogramy ze szpitala do swego laboratorium odległego o 1,5 km. Rosnąca popularność komunikacji telefonicznej oraz radiowej na początku XX wieku pobudzała wyobraźnię wynalazców i już w 1924 roku zaproponowano koncepcję „The Radio Doctor”, ilustrowaną na okładce czasopisma „Radio News” (ryc. 1.1) .

Rycina 1.1. Proponowana technologia „The Radio Doctor” przedstawiona na okładce czasopisma „Radio News” z kwietnia 1924 roku.
Źródło: .

Rok później, w lutym 1925 roku, Hugo Gernsback opublikował w prestiżowym czasopiśmie „Science and Invention Magazine” opis urządzenia do telemedycyny, które nazwał The Radio Teledactyl (z greckiego tele – odległość, dactyl – palec), aby dać do zrozumienia, że za pomocą tego urządzenia będzie można „poczuć na odległość pacjenta” (ryc. 1.2) .

Konsultacje medyczne przez radio zaczęto stosować już w latach 20. i 30. XX wieku w Norwegii, Włoszech, Francji i USA, głównie w przypadku pacjentów znajdujących się na statkach lub na odległych wyspach . W 1948 roku pierwsze obrazy zdjęć radiologicznych zostały przesłane telefonicznie pomiędzy West Chester a Filadelfią odległymi o 24 km . Pierwsze transmisje elektrokardiogramów drogą radiową zostały dokonane przez Normana Jeffreya Holtera w 1947 roku, rozpoczynając erę radioelektrokardiografii .

Rycina 1.2. The Teledactyl – historyczna koncepcja telemedycyny zaprezentowana przez Hugo Gernsbacka w czasopiśmie „Science and Invention” z 1925 roku.

Medyczne zastosowanie wideokomunikacji do konsultacji pacjentów rozpoczęto w USA we wczesnych latach 60. XX wieku, na przykład Massachusetts General Hospital w Bostonie pozostawał w wideokomunikacji z punktem pielęgniarskim obsługującym lotnisko Logana w Bostonie . Ta komunikacja została wkrótce wzbogacona o transmisję elektrokardiogramów, akustyki ze stetoskopów oraz obrazów spod mikroskopu. Wiele innych zastosowań telemedycyny zaczęto wykorzystywać przy konsultacjach na odległość z przekazywaniem sygnałów i obrazów . Era wczesnych podbojów kosmosu w ZSRR i USA znacznie przyczyniła się do dalszego rozwoju transmisji funkcji życiowych zwierząt i ludzi wysyłanych w kosmos.

W Polsce, już w latach 60. XX wieku, zespół profesora Zdzisława Askanasa w Warszawie rozpoczął używanie telemetrii do przekazywania sygnału EKG. W latach 1986–1987 jako młody asystent w Klinice Kardiologii Akademii Medycznej w Łodzi (kierowanej przez profesor Halinę Pracką) dokonywałem teletransmisji EKG zarejestrowanego w konfiguracji odprowadzeń X, Y, Z do uśredniania w celu oceny późnych potencjałów komorowych. Rejestracje odbywały się w szpitalu przy ul. Sterlinga i były przekazywane za pomocą łącza telewizyjnego Łucz (wypożyczonego z łódzkiej telewizji) do Instytutu Fizyki Uniwersytetu Łódzkiego przy ul. Nowotki (odległego około 3 km od szpitala). Jedna antena telewizyjna była zainstalowana na dachu szpitala, a druga na dachu Instytutu Fizyki, w którym był komputer Mera 400 dokonujący uśredniania sygnału EKG z rejestracją późnych potencjałów komorowych. To nowatorskie rozwiązanie było możliwe przy współpracy z zespołem profesora Wielisława Olejniczaka z Uniwersytetu Łódzkiego (wtedy jeszcze doktora), który był wizjonerem i pomógł zaaranżować te innowacyjne rozwiązania telemedyczne do mojej pracy naukowej uwieńczonej doktoratem w 1988 roku. Postępująca komputeryzacja oraz rozwój telefonii komórkowej sprawiły, że telemedycyna weszła do codziennej praktyki w wielu dziedzinach medycyny.

Telekardiologia z możliwością przesyłania sygnału EKG, częstości pulsu, a następnie danych z urządzeń implantowanych (rozruszniki serca, defibrylatory) stała się codziennością. Pacjenci z niewydolnością serca wymagają szczególnie intensywnej opieki, która jest w głównej mierze prowadzona w warunkach ambulatoryjnych. Telemedycyna w niewydolności serca może być wykorzystywana do wczesnej diagnostyki pogorszenia stanu zdrowia, oceny przebiegu leczenia, monitorowania przyjmowanych leków, oceny aktywności fizycznej, prowadzenia rehabilitacji kardiologicznej, jak i monitorowania urządzeń wszczepialnych. Te wszystkie zastosowania telemedycyny zmierzają do poprawy stanu zdrowia pacjenta, poprawy wydolności fizycznej i jakości życia oraz zmniejszenia ryzyka hospitalizacji i zgonów.

Niniejsza książka zatytułowana Telekardiologia w niewydolności serca jest pierwszym tak wyczerpującym opracowaniem tego tematu poprzez czołowych ekspertów w tej dziedzinie i jest adresowana do szerokiego kręgu odbiorców, m.in. lekarzy, pielęgniarek, personelu ośrodków rehabilitacyjnych, administracji służby zdrowia, jak i całego pionu inżynieryjno-technicznego opracowującego metodologię telemedycyny. Zdefiniowanie e-zdrowia oraz procesu telemedycyny pozwala na zrozumienie, jak można wykorzystać technologie informacyjne w celu zwiększenia dostępności do opieki zdrowotnej oraz informacji medycznych, jak można zastosować nowe rozwiązania, aby skutecznie monitorować pacjentów, oraz jak zorganizować system telemonitorowania pacjentów. Internet oferuje ponad 325 000 aplikacji z obszaru medycyny i zdrowia publicznego, które mogą służyć zarówno pacjentom, jak i personelowi medycznemu. Przy takim nadmiarze opcji wszyscy użytkownicy mają prawo czuć się zagubieni, zatem odpowiednia edukacja pacjentów oraz personelu medycznego jest niezwykle ważnym elementem dalszego rozwoju tej dziedziny. Kolejne rozdziały podsumowują stan wiedzy na temat telemedycyny w kardiologii i niewydolności serca z opisem kluczowych badań klinicznych prowadzonych na świecie i w Polsce, włączając projekt TELEREH-HF prowadzony przez autorów tej książki. Monitorowanie hemodynamiczne chorych z niewydolnością serca jest nadal na początkowym etapie wdrażania, ale telemedycyna, pozwalająca nieinwazyjnie ocenić profil i parametry impedancji, będzie w przyszłości używana na co dzień, zwłaszcza u bardziej zaawansowanych chorych. Terapeutyczne urządzenia wszczepialne jak rozruszniki czy defibrylatory, które są często stosowane w niewydolności serca, oferują coraz więcej opcji monitorowania istotnych parametrów pozwalających nie tylko na ocenę funkcji urządzenia, lecz także na monitorowanie wielu funkcji fizjologicznych, jak i aktywności fizycznej pacjentów. Obecne trendy zmierzają do większego wykorzystania wszczepialnych urządzeń monitorujących EKG (implantable loop recorders, implantable cardiac monitors) i monitorujących ciśnienie w tętnicy płucnej z coraz szerszą opcją monitorowania wielu parametrów dostępnych do tej pory tylko we wszczepialnych urządzeniach terapeutycznych. Wszystkie te urządzenia mogą być monitorowane zdalnie z minimalnym udziałem lub zupełnie bez udziału pacjenta. Kardiologiczna telerehabilitacja hybrydowa pozwalająca na szersze i bardziej bezpieczne prowadzenie rehabilitacji jest innowacyjnym rozwiązaniem opieki dla chorych z niewydolnością serca.

Badanie TELEREH-HF przyczyniło się do wypracowania nowych metod monitorowania procesu rehabilitacji z wieloma korzyściami dla pacjentów, jak i dla systemu opieki zdrowotnej. Rehabilitacja powinna być połączona ze zdalnym poradnictwem psychologicznym, jakże niezbędnym u chorych z niewydolnością krążenia, obarczonych wysokim ryzykiem depresji i zaburzeń lękowych. Przyszłe systemy opieki medycznej, wykorzystujące technologie telemedyczne, powinny zapewniać opiekę kompleksową, zindywidualizowaną, uwzględniającą choroby towarzyszące, gwarantując jednocześnie pacjentowi jak największe bezpieczeństwo i maksymalną samodzielność. Należy w tym miejscu podkreślić, że implementacja koncepcji teleopieki i telemonitorowania w istniejący system opieki zdrowotnej wymaga zmian organizacyjnych, logistycznych i prawnych, ale od postępu nie ma odwrotu.

Wizjonerskie idee telemedycyny są realizowane w polskiej kardiologii dzięki nowatorskim działaniom profesora Ryszarda Piotrowicza i docent Ewy Piotrowicz oraz wielu współpracowników ich projektów w całym kraju.

Mamy nadzieję, że lektura tej książki i zawarte w niej dane naukowe, opisy metodologii i możliwości telemedycyny będą stymulowały czytelników do coraz szerszego wykorzystania telemedycyny w codziennej praktyce klinicznej ku poprawie stanu klinicznego i rokowania chorych z niewydolnością serca. Telemedycyna staje się codzienną praktyką kliniczną zwłaszcza w czasie pandemii, kiedy bezpośrednie kontakty z pacjentem są ograniczone.

Piśmiennictwo

1. Bashshur R.L., Shannon G.W. History of Telemedicine: Evolution, Context, and Transformation. Mary Ann Liebert, Inc.: New Rochelle (NY) 2009.

2. Gwensback H. The Radio Teledactyl. Science and Invention 1925;12: 978.

3. Institute of Medicine (US) Committee on Evaluating Clinical Applications of Telemedicine; Field MJ, editor. Telemedicine: A Guide to Assessing Telecommunications in Health Care. Washington (DC): National Academies Press (US) 1996.

4. Grigsby J., Kaehny M.M., Sandberg E.J. et al.: Effects and Effectiveness of Telemedicine. Health Care Financ. Rev. 1995; 17(1): 115–131.

5. Gershon-Cohen J., Cooley A.G. Telediagnosis. Radiology 1950; 55: 582–587.

6. National Museum of American History: https://americanhistory.si.edu/blog/2011/11/at-the-heart-of-the-invention-the-development-of-the-holter-monitor-1.html.

7. Bird K.Y. Cardiopulmonary Frontiers: Quality Health Care via Interactive Television. Chest. 1972; 61: 204–205.

8. Bashshur R. Public Acceptance of Telemedicine in a Rural Community. Biosciences Communications 1978; 4: 17–38.