Chronicles of a Possible Future – Home Therapy Strategier til at reducere spredningen af infektioner

Indledning: Sundhedsrelaterede infektioners rolle

Pandemisk influenza (H1N1) i 2009, ebolavirustruslen i Vestafrika i 2014 og Covid-19 i 2020 viser, at der til enhver tid kan opstå internationale trusler gennem nye infektioner. Navnlig Covid-19-pandemien bragte en hidtil uset udfordring for folkesundheden og understregede behovet for at investere i sundhedssystemer, være forberedt på at håndtere globale sundhedskriser og eventuelt forebygge dem.

Smitsomme sygdomme er ikke blot den vigtigste årsag til den globale krise, men er stadig den vigtigste dødsårsag på verdensplan, især i lavindkomstlande og hos små børn.

I 2019 blev to smitsomme sygdomme – infektioner i de nedre luftveje og diarrésygdomme – af Verdenssundhedsorganisationen (WHO) rangeret blandt de ti bedste dødsårsager på verdensplan1.

Sideløbende med infektioner erhvervet i lokalsamfundet er der i de seneste år opstået sundhedsrelaterede infektioner (HAI’er). HAIs er de infektioner, som patienterne erhverver, mens de modtager sundhedspleje”^2.

I mange år har spredningen af infektioner været nøje overvåget af specifikke nationale og internationale agenturer såsom Center for Forebyggelse af og Kontrol med Sygdomme (CDC) i Amerika og i Europa (ECDC) med det formål at identificere, vurdere og formidle eksisterende og nye trusler mod menneskers sundhed, som smitsomme sygdomme udgør.

Takket være disse overvågningssystemer er de hyppigst indberettede HAI’er i Europa velkendte og indberettes nedenfor³:

Luftvejsinfektioner (21,4% lungebetændelse og 4,3% andre nedre luftvejsinfektioner).

• Urinvejsinfektioner (18,9%).
• Infektioner på operationsstedet (18,4%).
• Infektioner i blodbanen (10,8%).
• Gastrointestinale infektioner (8,9%),

med Clostridium difficile-infektion, som udgør 44,6% af sidstnævnte (4,9% af alle HAI’er).

I løbet af de sidste par årtier har mange hospitaler indført overvågnings- og sporingsprogrammer, sammen med robuste forebyggelsesstrategier, for at reducere HAIs sats. Nosokomielle infektioner er ofte forbundet med antibiotikaresistente infektioner, og derfor har de en indvirkning ikke kun på enkeltpersoner, men også på de lokalsamfund, hvor denne person tilhører.

Antimikrobiel resistens (AMR) henviser til mikroorganismers evne til at modstå antimikrobielle behandlinger (⁴). Overdreven brug, misbrug og selvadministration af antibiotika (især i Italien, som ligger på førstepladsen i Europa sammen med Grækenland for dødsfald som følge af antibiotikaresistens⁵) har været forbundet med udbredelsen af mikroorganismer, som er resistente over for antibiotika, hvilket gør behandlingen ineffektiv og udgør en alvorlig risiko for folkesundheden.

På trods af mange alarmer fra WHO og adskillige internationale kampagner på verdensplan er antallet af dødsfald som følge af antibiotikaresistens vokset og vil vokse hvert år op til 10 mio./dødsfald pr. år i ²⁰⁵⁰⁶.

Problemet er, at bakterier ikke blot bliver antibiotikaresistente, men også kan overføre resistensen til fremtidige bakteriepopulationer. Dette betyder, at populationen af resistente bakterier vokser så hurtigt, at resistente patogener hurtigt vil brede sig til menneskerelaterede miljøer (såsom lufthavne, offentlig transport, skoler, arbejdspladser, fitnesscentre osv.).

For infektioner forårsaget af bakterier synes det klart, at løsningen ikke kan søges ved at øge brugen af nye antibiotika, men ved at udvikle en omfattende plan og retningslinjer for forebyggelse af HAI’er, mere effektive og rettidige diagnosesystemer, både i sundhedsfaciliteter og i hjemmet.

Hjemmepleje er en mulig ressource?

At flytte patienter fra hospitalsbehandling til hjemmepleje ville have en række positive virkninger, såsom en lavere spredning af smitsomme sygdomme i miljøet, en reduktion af risikoen for at blive smittet af patienter, der allerede er svækket af kroniske sygdomme, en større tilgængelighed af kliniske faciliteter for patienter, der især har brug for at blive indlagt, og endelig en reduktion af udgifterne til sundhedssystemer.1y^‘7.

Allerede i begyndelsen af 2000 blev der offentliggjort adskillige fjernovervågningsinitiativer for patienter for at understøtte evnen til at behandle patienter derhjemme med henblik på at forbedre behandlingens effektivitet og det dermed forbundne resultat^8. I de følgende år er integrationen af ikke-homogen klinisk information i sundhedsarbejdsstrømmene begyndt ved i stigende grad at vedtage standarder for data- og ^{procesinteroperabilitet9}, hvilket fører til det nuværende scenarie, hvor moderne digitale sundhedsteknologier som beskrevet i det følgende kapitel kan give hjemmeplejen et fornuftigt skub fremad.

Dette afsnit beskriver tre hjemmeplejescenarier, hvor allerede eksisterende digitale teknologier er integreret i håndteringen af kroniske patienter. Hjemmeplejeprogrammer sammen med digitale værktøjer kan støtte sundhedspersonale til at overvinde de kritiske aspekter, der kan opstå, når du flytter kroniske patienter fra hospital til området, og det kan begrænse (eller endda udelukke) hjemmepleje ansøgning.

Vores erfaring er hovedsageligt fokuseret på parenteral ernæring i hjemmet (HPN), peritonealdialyse (PD) og ambulant parenteral antibiotikabehandling (OPAT), men der er mange andre terapeutiske områder, hvor hjemmepleje er gældende i dag og endnu mere snart.

parenteral ernæring

Parenteral ernæring (PN) er en livreddende behandling, der gives gennem intravenøs administration (IV) af næringsstoffer (såsom aminosyrer, glucose, lipider, elektrolytter, vitaminer og sporstoffer) uden for mave-tarmkanalen. Total parenteral ernæring (TPN) er, når intravenøs administreret ernæring er den eneste kilde til ernæring, patienten modtager.

De vigtigste bivirkninger forbundet med PN kan skyldes metaboliske abnormiteter, infektionsrisiko eller venøs adgang forbundet^10.

Overgangen fra hospitalsbaseret til områdebaseret parenteral ernæring kan begrænse/forebygge patientens eksponering for nosokomielle infektioner, men kan også udgøre betydelige risici og yderligere sårbarheder for patienten, hvis disse ikke overvåges og håndteres systematisk.

Som følge heraf kan behandlingsfordelene ved HPN hæmmes af komplikationer og uønskede hændelser, som ellers kan undgås^11.

De måder, hvorpå sundhedsorganisationerne implementerer kontinuitet i plejen, har en stærk indvirkning på sikkerheden i HPN-programmer.

Risikoen for patientens sikkerhed på udskrivelsestidspunktet kan være høj og kan føre til en høj grad af tilbagevenden til hospitalet^12. Disse problemer kan imidlertid forebygges ved at vedtage passende strategier og klare protokoller¹³. Ofte er de kritiske spørgsmål, der afgør patientens tilbagetagelse, og som øger risikoen for vedkommendes sikkerhed, direkte konsekvenser af manglende koordinering mellem territoriale systemer og hospitalssystemer. Disse kritiske punkter forårsager afbrydelser i informationsstrømmen, forvaltningen og koordineringen¹⁴.

Moderne digitale teknologier (figur 1) gør det muligt at implementere automatiserede processer gennem indførelse af webplatforme til koordinering af aktiviteter i patientens hjem (f.eks. sygeplejehjælp, råvarer, deling af kliniske data) og styring af uventede situationer med mulig inddragelse af hospitalsklinikere og/eller eksternt personale.

Figur 1. Digital Technologies understøtter Parenteral Nutrition Home Care program.

En effektiv HPN-tjeneste kan kun leveres ved at gennemføre en konstant og rettidig koordinering af alle aktiviteter lige fra patientansvar til indkøb af råvarer og den dermed forbundne administrative forvaltning af hele processen.

Vedtagelsen af en webplatform, der skal understøtte denne proces, gør det muligt at:

• Administrer kontinuum af pleje i realtid.
• Udveksle oplysninger i overgangen fra hospital til hjem og omvendt.
• Sørg for en integreret og ideel patientstyring.
• Overvåg udførelsen af den leverede service.

posedialyse

Ud over de fordele, der allerede er taget højde for fra hjemmesygeplejen, er muligheden for at håndtere patienter med kronisk nyresygdom, der gennemgår renal substitutionsbehandling i hjemmet med peritonealdialyse (PD), en værdifuld ressource, der gør det muligt for patienter at leve et kvasi-normalt liv.

Den hastigt udviklende digitale teknologi åbner nu dørene for en lang række muligheder, såsom ekstern patientovervågning (RPM), mens PD udføres derhjemme med de seneste generationer af PD-cyklister (Automated Peritoneal Dialysis – APD)15.

Under APD muliggør RPM med trådløse sensorer en konstant patientbiometrisk dataindsamling fra dialysemaskinen i hele behandlingsperioden (figur 2). Sundhedspersonale (dedikerede læger og PD sygeplejersker) kan tildeles og autoriseres til at få adgang til disse data via pc/tablets/telefoner til at overvåge patientbehandlinger monitor til enhver tid, fra overalt.

Figur 2. APD systemarkitektur.

Den nye generation af cyklister, der i dag er tildelt patienten derhjemme, kan kommunikere autonomt med hospitalet (hvor det operationelle kliniske center sidder) og tillade patientdataindsamling ved slutningen af hver enkelt APD-behandling.

Data indsamlet fra patient, både biometriske og APD behandlingsrelaterede, analyseres konstant af Systemet og kan omdannes til alarmer/alarmer til det sundhedspersonale, der er ansvarlig for patientens håndtering.

Læger og sygeplejersker kan fjernchecke patientdata og beslutte at ændre PD-regime/recept eksternt, hvis det er nødvendigt.

Virkningen af at tilpasse behandlinger/medicinske recepter eksternt kan øge patientens overholdelse, optimere patienternes resultater og forbedre patienternessikkerhed.

Oven i det, at undgå flere adgang af patienterne til deres reference hospital for at gennemgå/ændre behandlinger, har potentiale til at reducere den byrde, som familier, der leverer pleje i hjemmet, til at forbedre behandling overholdelse, og gennem realtid feedback kredsløb for at forbedre viden gennem individualiseret uddannelse.

Ambulant parenteral antibiotikabehandling

Begrebet ambulant parenteral antibiotikabehandling (OPAT) født i begyndelsen af 1980’erne i USA med det formål at samle en omkostningsreduktion og en forbedring af patientens livskvalitet som følge af et kortere hospitalsophold og et mere indbydende og behageligt miljø omkring patienten § 16.

For at OPAT kan udføres uafhængigt af patienten, skal følgende trin dog garanteres:

• Korrekthed af doseringen af lægemidlet og dets komponenter.
• Ingen miljøforurening.
• Korrekt indgivelseshastighed.

I dag er det muligt at styre OPAT gennem en hjemmebaseret proces (figur 3) og indførelse af moderne biomedicinske teknologier.

Figur 3. OPAT-hjemmebaseret proces

Ved hjælp af disse innovative teknologier kan patienter/plejere, der ikke er i stand til at blande antimikrobielle stoffer på traditionel vis, uddannes i brugen af aseptisk fyldte elastomeriske anordninger, der er forblandede af eksterne lægemiddelleverandører.

Ved brug af 24-timers kontinuerlige infusionsanordninger kan patienter selv administrere betalaktamantibiotika såsom flucloxacillin, benzylpenicillin og piperacillin sammen med tazobactam og undgå hospitalsbehandling under hele behandlingen.

Ældre patienter eller patienter med fingerfærdighedsproblemer, patienter på komplekse og multi-lægemiddel regimer og dem, for hvem kontinuerlig beta-lactam antibiotika var den foretrukne behandling, kan nu afhospitaliseres ved at give dem en elastomerisk enhed, som indeholder en elastomerisk “ballon”: da dette deflaterer over tid, skubber det forsigtigt det antimikrobielle gennem det intravenøse infusionssæt, som bærer lægemidlet fra enheden til katetret/porten, hvilket giver en pålidelig og nøjagtig flowhastighed.

Nuværende og fremtidige digitale sundhedsteknologier til infektionshåndtering

Moderne digitale teknologier er værdifulde ressourcer til at håndtere spredningen af infektioner og støtte overgangen fra hospital til patientens hjem.

Implementeringen af digitale enheder både på hospitaler og i hjemmet kan:

• Fremme tidlig identifikation af infektionsrisiko og muliggøre hurtig indgriben fra læge- og sygeplejerskepersonalet.
• Tillad en mere forsigtig forvaltning af bredspektrede antibiotika, mere effektivt forebygge antibiotikaresistens, og forbedre typen af og doseringen af den rigtige antimikrobielle behandling.
• Maksimer biosikkerheden i miljøet.
• Garantere forvaltningen af terapeutiske tjenester, der leveres til området, takket være overvågning af ydeevnen i realtid.

Nogle eksempler på disse teknologier er beskrevet i afsnittene nedenfor.

Webplatform for Smitteovervågning

Indtil for et par år siden blev infektionsovervågningsaktiviteter udført af tværfaglige medicinske teams, der analyserer data, der er udtrukket fra forskellige hospitalsinformationssystemer som f.eks. Electronic Medical Record og/eller Laboratory Information System (LIS).

I dag sætter sundhedsplejeberedskaben i forbindelse med hospitalsinfektioner forårsaget af antibiotikaresistens fokus på sundhedsovervågningshold, som har øget behovet for en automatiseret og hyppigere udtrækning af et stigende antal ikke-homogene kliniske data.

Udbydere af medicinske informationssystemer halter bagefter med hensyn til innovation inden for overvågning af infektioner, hvilket har fået mange sundhedsorganisationer til at udstyre sig med specifikke værktøjer til overvågning og avanceret infektionskontrol^17.

En specifik infektionsovervågningsplatform skal på gennemsigtig vis kunne indsamle data fra ethvert eksisterende informationssystem i en sundhedsorganisation: indlæggelses-, udskrivnings- og patientoverførselsregister, mikrobiologisk laboratorium, operationsstuer, medicinsk udstyr, radiologi osv.

De indsamlede data behandles ved hjælp af algoritmer, der umiddelbart kan detektere potentielle risici såsom:

• Tilstedeværelsen inden for en bestemt tidsramme af to eller flere tilfælde af en infektiøs mikroorganisme påvist på patienter indlagt på samme afdeling.
• Genindlæggelse af en patient, der har haft en alvorlig infektion inden for det seneste år.

Hvis der opstår potentielle infektionsrisikoscenarier, underrettes overvågningspersonalet omgående, således at der kan træffes passende forholdsregler for at forhindre, at der opstår epidemiske klynger.

Desuden kan disse systemer også udgøre en gyldig støtte i den antimikrobielle forvaltning. For eksempel kan recepten på et bredspektret antibiotikum straks afbrydes til fordel for et målrettet lægemiddel, så snart laboratoriet genererer en gyldig rapport, der bekræfter, at en specifik patogen mikroorganisme er blevet identificeret.

Figur 4. ICNet-infektionsovervågningsplatforms funktionsskema

En sådan platform kan give store fordele inden for en sundhedsfacilitet, såsom reduktion af infektioner på operationsstedet18, reduktion af infektionsovervågningsteamets ^{arbejdsbyrde19} og en betydelig reduktion af bredspektret antibiotikarecept²⁰ og brugen af antibiotika i almindelighed21.

Vedtagelsen af en særlig platform for overvågning af infektioner giver mulighed for større kontrol med patientforvaltningen og fremmer derfor en eventuel flytning fra hospitalet til området, f.eks. til behandling af kroniske patienter og/eller til postoperationsfasen.

Enheder til desinficering af rum ved hjælp af belysningsteknologi

Selvom behandlinger i patientens hjem giver alle de fordele, der er beskrevet i de foregående afsnit, er hjemmemiljøet muligvis ikke i stand til at garantere tilstrækkelige biosikkerhedsforhold. I tilfælde af særligt følsomme eller kritiske patienter kunne det derfor være nyttigt at indføre et system, der giver mulighed for kontinuerlig desinficering af miljøer.

Nogle meget lovende teknologier er blevet udviklet baseret på begrebet kontinuerlig desinficering ved hjælp af frekvenser af synligt lys, uden nul ioniserende stråling emission, som, mens lysende rum, løbende desinficere dem. Disse teknologier er designet til at give desinficering uden at sterilisere miljøet og kontrollere spredningen af bakterier og virus, der virker i synergi med det menneskelige immunsystems naturlige modstandsdygtighed.

Denne teknologi er baseret på følgende præmisser²²:

• Undgå “rekontaminering”. “Rekontaminering” er genetablering af en potentielt patogen mikrobiel population i miljøer, der tidligere er blevet behandlet med kemiske desinfektionsmidler; som du nemt kan forestille dig, når en overflade eller et miljø er blevet behandlet gennem fysiske eller kemiske saneringssystemer, er det uundgåeligt, at det vil blive genforurenet, så snart levende væsener begynder at besøge det.
• Modvirke fænomenet “resistom” (resistom er det genetiske materiale, der udveksles mellem mikroorganismer, der gør det muligt at erhverve genetiske oplysninger, der favoriserer resistens over for antibiotika). Den hensynsløse brug af desinfektionsmidler og antibiotika fremmer fikseringen i forskellige populationer af mikroorganismer og mutationer, der beskytter dem på bekostning af følsomme. På denne måde indtager de stadig større boligarealer og bliver faste.
• Begrebet konkurrencemæssig antagonisme. Den eliminerer ikke alle mikroorganismer på en ukontrolleret måde, men mens den eliminerer patogene bakterier, fremmer den etableringen af stabile kolonier af “probiotika.
• Teknologien kan “tilpasses”, den kan kalibreres for at sikre den effektivitet, der kræves af miljøer med forskellige niveauer af mikrobiologisk risiko.

Denne teknologi viste sig at være effektiv på forskellige typer gram+ og GRAM-BAKTERIER, vira (herunder SARS-Cov-2), svampe, sporer og skimmelsvampe, både in vitro og in vivo^23.

Blot at udskifte lysene med denne type enhed vil give dig mulighed for at øge niveauet af biosikkerhed i miljøerne, reducere eventuelle resterende risici for forurening og maksimere deres effektivitet.

Desuden kan disse teknologier integreres med IoT-sensorer, der drives over Ethernet-netværket (PoE = Power over Ethernet), som giver følgende fordele:

• Lavspændingsforbindelse, nem installation.
• Det integrerer den desinficerende lysteknologi, der er beskrevet ovenfor.
• Påvisning af tilstedeværelse, temperatur, fugtighed, VOC (flygtig organisk forbindelse), omgivende lys, CO2.
• Integrer indikatorlamper til at understøtte mange tilfælde af brug.
• De giver dig mulighed for at identificere og vise niveauet af belægning af et rum, definere sanitetscyklusser, administrere kliniske stier og advarsler.

Sundhedsvæsenets procesorkestrering

Når en klinisk vej overføres fra hospitalet til området, er det nødvendigt at vedtage værktøjer, der garanterer dets styring, dvs. værktøjer, der muliggør effektiv og rettidig udførelse, og synkronisering af aktiviteterne blandt alle de involverede operatører, hvilket øger den relaterede effektivitet.

Figur 5. Resultater af Biovitae lys applikation på bakterier.

Figur 6. Resultater af Bioviae lys applikation på virus.

Dette niveau af synkronisering – eller “orkestrering” – er opnåeligt takket være brugen af teknologiske lag, der allerede findes i dag:

1. Et fælles datalager, hvor alle de indsamlede kliniske data kan aggregeres.
2. En fælles semantisk ordning, der garanterer data, der betyder vedligeholdelse under interaktion mellem alle involverede operatører og systemer.
3. En måde, hvorpå de forskellige informationssystemer kan dele ikke blot data og oplysninger, men også kontekstuelle elementer såsom begivenheder og metadata (dvs. data vedrørende data, der giver kontekstbeskrivelse).
4. Beskrivelsen af interaktionerne mellem alle involverede operatører gennem en standardnotation, der muliggør en korrekt og nøjagtig beskrivelse af processen og dens implementering og synkronisering.

Gennem denne tilgang²⁴, vil det være muligt at implementere et centraliseret og integreret værktøj, hvorigennem man kan tage sig af hjemmepatienter: når en patient er blevet indrammet i en af de mulige hjemmeplejeforløb, vil det være tilstrækkeligt at skabe en ny forekomst af den passende organiserede vej, og alle involverede systemer og operatører vil hurtigt og rettidigt blive informeret om, hvad det forventes af dem at gøre.

Desuden vil det være muligt at analysere processens præstationer i realtid: det vil være muligt at spotte eventuelle flaskehalse, måle udførelsestiden for hver kanal og konstant måle specifikke centrale præstationsindikatorer (KPI) for at sikre, at den leverede tjeneste er i overensstemmelse med kravene.

Figur 7. Digitale lag, der udgør et intelligent sundhedsautomatiseringssystem.

Konklusioner

Smitsomme sygdomme kan bekæmpes og forhåbentlig forebygges gennem implementering af globale overvågnings- og uddannelsesprogrammer i sundhedsfaciliteter og skabelse af bevidsthed i den brede befolkning.

n Derudover kan klare globale investeringer, udvikling og indførelse af digitale teknologier støtte det verdensomspændende sundhedssystem og sundhedstjenesteudbydere til at reducere/administrere HAI’er og samtidig øge/sikre gram til veluddannede/enlayers, der allerede er til rådighed i dag: forebygge/bekæmpelse af infektioner adgang til den hjemmepleje, som patienter, der er blevet proklameret.

Figur 8. BPMN model af sundhedspleje vej fokuseret på diabetikere indskrevet i en APD program.