KOLS rehabilitering i helioxatmosfære

20 Feb KOLS rehabilitering i helioxatmosfære

Pilotløsning for rehabilitering av KOLS-pasienter i helioxatmosfære er testet med gode resultater.

Hva er KOLS?

KOLS en samlebetegnelse på lungesykdommer som medfører kronisk luftveismotstand og tungpust som gradvis forverres ut livet. Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er definert av kronisk ekspiratorisk luftstrømsbegrensing hvor mindre enn 70% av lungenes vitalkapasitet kan utåndes i løpet av første sekund ved forsert ekspirasjon slik at ekspirasjonstid øker.  Sykdommen medfører utvikling av fysiske og psykososiale følgetilstander reduserer livskvaliteten for pasientene. Kunnskapen i befolkningen i forhold til sykdommens utbredelse er lav, noe som årsaksforklare den lave diagnostiseringsgraden på ca 25%.  KOLS er en av verdens store helseutfordringer og den sykdom som øker raskest i befolkningen på verdensbasis. I følge Folkehelseinstituttet har 6% av Norges befolkning, over 40 år, KOLS, dette utgjør ca 150 000 personer. Årlig behandler helsevesenet ca 55 000 mennesker for sykdommen, og KOLS-relaterte lidelser. Dette medfører store samfunnskostnader. Globalt regner WHO med at over 250 millioner mennesker har KOLS, og trenden er økende.

Trening er avgjørende, men utfordrende

Fysisk rehabilitering er et av de viktigste virkemidlene for redusere sykdomsforverringer, samt utvikling av sekundærsykdommer med påfølgende sykehusinnleggelser. Trening forebygger også sosial isolasjon og angst, samt øker arbeidsevnen. Men ved fysisk trening opplever mange KOLS pasienter ofte at de begrenses eller hindres av pustebesvær, og dermed får de mindre, eller ingen nytte av treningen.

NUI er initiativtaker til dette prosjektet som skal utvikle og etablere en løsning for å drive fysisk rehabilitering i heliox atmosfære. Dette for å redusere KOLS-pasientenes pustemotstand ved fysisk trening slik at de kan bli mindre tungpustet ved trening og dermed i større grad blir i stand til å gjennomføre anbefalt opplegg. Effekten av dette kan være reduserte negative konsekvenser av KOLS-sykdommen, beskrevet ovenfor. Det er en betydelig underkapasitet i rehabiliteringstilbudet for KOLS-pasienter i hele landet. Dersom vi kan gjøre treningen mer effektiv kan vi effektivisere rehabiliteringsprogrammene. Samlet sett kan dette medføre økt livskvalitet for pasientene, og spare samfunnet for store kostnader.

Hva er heliox?

Heliox er en blandingsgass, satt sammen av helium og oksygen, f.eks. i forholdet 79%/21%. Oksygeninnholdet er det samme som i luft, mens der luft inneholder mest nitrogen, inneholder heliox mest helium. Helium er 7 ganger lettere enn nitrogen. I det angitte blandingsforholdet er heliox 3 ganger lettere enn luft. Gassen skaper i tillegg mindre turbulens i luftveiene. Dette gjør at heliox er vesentlig lettere å puste inn og ut enn luft. Gassutvekslingen i lungene bedres, det utvikles mindre grad av dynamisk hyperinflasjon, og den som puster bruker mindre krefter og energi på pustearbeidet. En av de viktigste faktorene som ligger til grunn for tungpust ved trening er utviklingen av dynamisk hyperinflasjon. Det er vist at heliox reduserer graden av dynamisk hyperinflasjon og tungpust og dermed øker treningstoleransen og arbeidsevnen.

Hvorfor gjøres dette ved NUI?

NUI besitter unik og internasjonalt markedsledende i kompetanse og erfaring innen de aktuelle fagfeltene til dette prosjektet, særlig innenfor dype bemannede dykkeoperasjoner, test og verifisering av pusteutstyr, gassanalyser og gasshåndtering, heriblant heliox gass. Heliox brukt ved dype dykkeoperasjoner er vist å redusere pustemotstanden og øke arbeidskapasiteten til dykkerne. Denne kunnskapen overføres til prosjektet.

PILOT

Trening i helioxatmosfære på denne måten er et nytt og tidligere uprøvet konsept. For å teste grunntankene og planlagte tekniske løsninger har vi utviklet og bygget en pilotløsning i liten skala. Et en-manns-habitat. Løsningen er et gasstett rom med tekniske løsninger for kontinuerlig gjenvinning, rensing, overvåkning og kontroll av atmosfæren.

I uke 4 2016 gjennomførte vi en todagers test av pilotløsningen for trening av KOLS-pasienter i helioxatmosfære.

Fire pasienter som hadde gjennomført fysisk rehabilitering ved Haukeland universitetssjukehus ble testet i pilothabitatet to ganger i løpet av to dager (åtte treninger). De gjennomførte samme treningsopplegg med samme utstyr som ved Haukeland, men nå i helioxatmosfære. De ble målt i henhold til fysisk utholdenhet og opplevd pustemotstand (BORG skala og intervju).

Resultatene fra pilottesten var positive. Pasientene følte det behagelig å trene i habitatet. Halvparten av pasientene opplevde betydelig lettelse i pusten ved å puste heliox og følte at de kunne trene flere intervaller og/eller ved høyere intensitet. Ved 87% av testene ble det målt at pasienten ble mindre slitne og/eller presterte bedre ved å trene i helioxatmosfære. Enten scoret de lavere på pustemotstand ved trening, trente med høyere intensitet og/eller med lenger varighet.

Fullskalaløsning

Pilot-prosjektet ga oss godt grunnlag for å utvikle fullskalaløsning med plass til en større gruppe pasienter og fysioterapeuter. Når det er på plass skal vi gjennomføre et forskningsprosjekt der vi inkluderer ca 120 pasienter, hvorav 60 i kontrollgruppe, i samarbeid med en forskningsinstitusjon (Vi er i samtaler med Høgskulen på Vestlandet (HVL) om dette). Vi håper dette gir grunnlag for å kunne anbefale trening i helioxatmosfære til KOLS-pasienter.

Realisering av prosjektet er avhengig av ekstern finansiering. Dette jobber vi med å få på plass.

Prosjektet presentert på Norway Pumps & Pipes 2018

I oktober 2018 presenterte vi konspetet på Norway Pumps & Pipes sin teknologioverføringskonferanse i Stavanger. Pilothabitatet ble fraktet til Stavanger, og installert i konferanselokalet. Prosjektet fikk interesse fra mange som ville prøve å puste i helioxatmosfære. Helseministeren var også innom og fikk informasjon om prosjektet. Her kan du laste ned presentasjonen fra konferansen.

________________________________________________________________

Referanser:

• Anto JM, Vermeire P, Vestbo J, Sunyer J 2001). Epidemiology of chronic obstructive pulmonary disease. The European respiratory journal. 2001;1 (5):982-994.
• Helsedirektoratet (IS-2029), (2012). https://helsedirektoratet.no/retningslinjer/nasjonal-faglig-retningslinje-og-veileder-for-forebygging-diagnostisering-og-oppfolging-av-personer-med-kols.
• O’Donnell DE, Webb KA (1993). Exertional breathlessness in patients with chronic airflow limitation. The role of lung hyperinflation. The American review of respiratory disease. 1993;148(5):1351-1357.
• O’Donnell DE, Webb KA, Bertley JC, Chau LK, Conlan AA (1996). Mechanisms of relief of exertional reathlessness following unilateral bullectomy and lung volume reduction surgery in emphysema. Chest. 1996;110(1):18-27.
• Vorrink SN, Kort HS, Troosters T, Lammers JW (2011). Level of daily physical activity in individuals with COPD compare with healthy controls. Respiratory research. 2011;12:33.
• Standley TD, Smith HL, Brennan LJ, et al. (2008). Room air dilution of heliox given by facemask. Intensive care medicine. 2008;34(8):1469-1476.
• Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2011.
• Statistisk Sentralbyrå. Befolkningsframskrivinger, 2014-2100. http://www.ssb.no/folkfram. 2014.
• Laude EA, Duffy NC, Baveystock C, et al. (2006). The effect of helium and oxygen on exercise performance in chronic obstructive pulmonary disease: a randomized crossover trial. American journal of respiratory and critical care medicine. 2006;173(8):865-870.
• Frisk B, Espehaug B, Hardie JA, Strand LI, Moe-Nilssen R, Eagan TML, Bakke PS, Thorsen E. (2014) Physical activity and longitudinal change in 6-min walk distance in COPD patients. Respiratory Medicine. Elsevier. Jan 2014.
• Valli P, Paoletti P, Savi D, Martolini D, Palange P. (2007) Clinical use of Heliox in Asthma and COPD. Monaldi Arch Chest Dis 2007; 67: 3, 159-164
• Pride NB, Milic-Emil J. Lung mechanics. In: Calverley P, Pride N, editors (1995). Chronic obstructive pulmonary disease, 1st ed. London: Champman and Hall 1995; 135-160.
• Palange P, Valli G, Onorati P, et al. (2004) Effect of Heliox on lung dynamic hyperinflation, dyspnea, and exercise endurance capacity in COPD patients. J Appl Physiol 2004; 97: 1637-42
• Moon, RE, Cherry, AD, Stolp, BW and Camporesi, EM (2009). Pulmonary gas exchange in diving, J Appl Physiol, 106(2), pp. 668-77.
• Salzano, JV, Camporesi, EM, Stolp, BW and Moon, RE (1984). Physiological responses to exercise at 47 and 66 ATA. J Appl Physiol, 57(4), pp. 1055-1068.
• Sullivan SD, Ramsey SD, Lee TA (2000). The Economic Burden of COPD. Chest. 2000;117(2_suppl):5S-9S
• Segadal, K, Gulsvik, A and Nicolaysen, G (1990). Respiratory changes with deep diving. Eur Respir J, 3(1), pp. 101-8.
• Segadal, K, Gulsvik, A and Nicolaysen, G (1989). Respirasjonsendringer ved dypdykking. Tidsskr Nor Laegeforen, 109(3), pp. 327-31.
• Berg-Olsen M (2015). Rehabilitering kun for de sykeste kols-pasientene. Tilgjengelig fra: http://forskning.no/helse/2015/07/rehabilitering-kun-de-sykeste (Hentet: 13.02.2017)