Chronicles of a Possible Future – Hemterapi strategier för att minska spridningen av infektioner

Inledning: Hälso- och sjukvårdsrelaterade infektioners roll

Den pandemiska influensan (H1N1) 2009, hotet från ebolaviruset i Västafrika 2014 och Covid-19 2020 visar att internationella hot genom nya infektioner kan uppstå när som helst. Särskilt Covid-19-pandemin medförde en aldrig tidigare skådad utmaning för folkhälsan och betonade behovet av att investera i hälso- och sjukvårdssystem, vara beredd att hantera globala hälsokatastrofer och eventuellt förebygga dem.

Smittsamma sjukdomar är inte bara den främsta orsaken till den globala krisen, utan är fortfarande den främsta dödsorsaken i hela världen, särskilt i låginkomstländer och hos små barn.

År 2019 rankades två infektionssjukdomar – nedre luftvägsinfektioner och diarrésjukdomar – bland de tio främsta dödsorsakerna i världen av Världshälsoorganisationen (WHO)¹.

Parallellt med samhällsförvärvade infektioner har vårdrelaterade infektioner (HAI) uppstått under de senaste åren. HAIs är de infektioner som patienterna förvärvar medan de får hälso-och sjukvård”².

Under många år har spridningen av infektioner noga övervakats av särskilda nationella och internationella organ, såsom Centrum för förebyggande och kontroll av sjukdomar (CDC) i Amerika och i Europa (ECDC), med uppgift att identifiera, bedöma och kommunicera befintliga och nya hot mot människors hälsa som orsakas av infektionssjukdomar.

Tack vare dessa övervakningssystem är de flesta HAI som rapporteras i Europa välkända och rapporteras nedan³:

Luftvägsinfektioner (21,4% pneumoni och 4,3% andra nedre luftvägsinfektioner).

• Urinvägsinfektioner (18,9%).
• Kirurgiska infektioner (18,4%).
• Infektioner i blodomloppet (10,8%).
• Gastrointestinala infektioner (8,9%),

med Clostridium difficile-infektion som utgör 44,6% av den senare (4,9% av alla HAIs).

Under de senaste årtiondena har många sjukhus infört övervaknings- och spårningsprogram, tillsammans med robusta förebyggande strategier, för att minska HAIs frekvens. Nosokomiella infektioner är ofta kopplade till antibiotikaresistenta infektioner, och därför har de en inverkan inte bara på individer, på enskilda patienter, utan också på de lokalsamhällen där denna individ hör hemma.

Antimikrobiell resistens (AMR) avser förmågan hos mikroorganismer att motstå antimikrobiella behandlingar⁴). Den överdrivna användningen, missbruket och självadministreringen av antibiotika (särskilt i Italien, som tillsammans med Grekland ligger i första hand när det gäller dödsfall orsakade av antibiotikaresistens⁵) har kopplats till spridningen av mikroorganismer som är resistenta mot antibiotika, vilket gör behandlingen ineffektiv och utgör en allvarlig risk för folkhälsan.

Trots många varningar från WHO och flera internationella kampanjer som inletts över hela världen, ökade antalet dödsfall till följd av antibiotikaresistens och kommer varje år att öka till 10 miljoner/ dödsfall per år år ²⁰⁵⁰⁶.

Frågan är att bakterier inte bara blir antibiotikaresistenta, utan att de också kan överföra resistensen till framtida bakteriepopulationer. Detta innebär att populationen av resistenta bakterier växer så snabbt att resistenta patogener snabbt kommer att spridas till människor (t.ex. flygplatser, kollektivtrafik, skolor, arbetsplatser, gym osv.).

När det gäller infektioner orsakade av bakterier förefaller det uppenbart att lösningen inte kan sökas genom ökad användning av nya antibiotika utan genom att man utvecklar en övergripande plan och riktlinjer för förebyggande av HAI, effektivare diagnostiksystem i rätt tid, både inom hälso- och sjukvården och i hemmet.

Hemvård är en möjlig resurs?

Att flytta patienter från sjukhusvård till hemvård skulle ha en rad positiva effekter, såsom en lägre spridning av infektionssjukdomar i miljön, en minskning av risken för att smittas av patienter som redan är försvagade av kroniska sjukdomar, en större tillgång till kliniska inrättningar för patienter som särskilt behöver läggas in på sjukhus och slutligen en minskning av kostnaderna för hälso- och sjukvårdssystemen. 7-

Redan i början av 2000 publicerades flera initiativ för övervakning av patienter på distans för att stödja förmågan att behandla patienter i hemmet i syfte att förbättra behandlingens effektivitet och det därmed sammanhängande resultatet⁸. Under de följande åren har integreringen av icke-homogen klinisk information i arbetsflödena inom hälso- och sjukvården inletts genom ett ökat antagande av standarder för data- och processinteroperabilitet9, vilket leder till det nuvarande scenariot där, som beskrivs i följande kapitel, modern digital hälsoteknik skulle kunna ge hemvården ett förnuftigt uppsving.

I detta avsnitt beskrivs tre hemvårdsscenarier där redan idag digital teknik är integrerad i hanteringen av kroniska patienter. Hemvårdsprogram tillsammans med digitala verktyg kan stödja hälso- och sjukvårdspersonal att övervinna de kritiska aspekter som kan uppstå när man flyttar kroniska patienter från sjukhus till territoriet, och som kan begränsa (eller till och med utesluta) hemvård ansökan.

Vår erfarenhet är främst inriktad på hem parenteral näring (HPN), peritonealdialys (PD) och poliklinisk parenteral antibiotikabehandling (OPAT), men det finns många andra terapeutiska områden där hemvård gäller idag och ännu mer snart.

Parenteral näring i hemmet

Parenteral Nutrition (PN) är en livräddande behandling som ges genom intravenös administrering (IV) av näringsämnen (såsom aminosyror, glukos, lipider, elektrolyter, vitaminer och spårämnen), utanför mag-tarmkanalen. Total parenteral näring (TPN) är när den intravenöst administrerade näringen är den enda näringskällan som patienten får.

De huvudsakliga skadliga effekterna som förknippas med PN kan bero på metaboliska avvikelser, infektionsrisk eller venös åtkomst i samband med¹⁰.

Övergången från sjukhus till områdesbaserad parenteral nutrition kan begränsa/förhindra patientens exponering för nosokomiella infektioner, men kan också utgöra betydande risker och ytterligare sårbarheter för patienten om dessa inte systematiskt övervakas och åtgärdas.

Som ett resultat av detta kan behandlingsfördelarna med HPN hämmas av komplikationer och biverkningar som annars kan undvikas¹¹.

Hälso- och sjukvårdsorganisationernas sätt att implementera kontinuitet i vården har en stark inverkan på HPN-programmens säkerhet.

Riskerna för patientens säkerhet vid tidpunkten för utskrivning kan vara höga och kan leda till en hög grad av återgång till sjukhus¹². Dessa problem kan dock förebyggas genom att lämpliga strategier och tydliga protokoll antas ¹³. De kritiska frågor som avgör patientens återtagande och som ökar risken för hans eller hennes säkerhet är ofta direkta konsekvenser av bristande samordning mellan territoriella system och sjukhus. Dessa kritiska faktorer orsakar avbrott i informationsflödet, hanteringen och samordningen¹⁴.

Moderna digitala tekniker (figur 1) gör det möjligt att införa automatiserade processer genom att införa webbplattformar för samordning av aktiviteter som tillhandahålls i patientens hem (till exempel vårdhjälp, råvaror, klinisk datadelning) och hantering av oväntade situationer med eventuellt deltagande av sjukhusläkare och/eller extern personal.

Bild 1. Digital teknik som stöder Parenteral Nutrition Home Care program.

En effektiv och ändamålsenlig HPN-tjänst kan endast tillhandahållas genom en ständig och snabb samordning av all verksamhet, från patientansvar till anskaffning av råvaror och den därmed sammanhängande administrativa förvaltningen av hela processen.

Antagandet av en webbplattform som är utformad för att stödja denna process gör det möjligt att:

• Hantera vårdkontinuumet i realtid.
• Dela information i övergången från sjukhus till hem och vice versa.
• Tillhandahåll en integrerad och idealisk patienthantering.
• Övervaka utförandet av den tillhandahållna tjänsten.

peritonealdialys

Förutom de fördelar som redan tas upp från hemvården är möjligheten att hantera patienter med kronisk njursjukdom som genomgår njurersättningsbehandlingar i hemmet med peritonealdialys (PD) en värdefull resurs som gör det möjligt för patienter att leva ett kvasi-normalt liv.

Den snabbt föränderliga digitala tekniken öppnar nu dörrarna till många möjligheter, såsom fjärrövervakning av patienter (RPM) medan PD utförs hemma med de senaste generationerna av PD-cyklister (Automated Peritoneal Dialysis – APD)¹⁵.

Under APD möjliggör varvtalsmätning med trådlösa sensorer en konstant patientbiometrisk datainsamling från dialysmaskinen under hela behandlingstiden (figur 2). Hälso- och sjukvårdspersonal (dedikerade läkare och PD-sjuksköterskor) kan tilldelas och auktoriseras att få tillgång till dessa data via dator/surfplattor/telefoner för att övervaka patientbehandlingsmonitor när som helst, överallt.

Bild 2. APD systemarkitektur.

De nya generationens cyklister som idag tilldelats patienten hemma, kan kommunicera autonomt med sjukhuset (där det operativa kliniska centret ligger) och tillåta insamling av patientdata i slutet av varje enskild APD-behandling.

Data som samlas in från patienten, både biometriska och APD behandlingsrelaterade, analyseras ständigt av systemet och kan omvandlas till larm/varningar till den vårdpersonal som ansvarar för patientens hantering.

Läkare och sjuksköterskor kan fjärrkontrollera patientdata och besluta att ändra PD-behandling/ förskrivning på distans om det behövs.

Effekten av att anpassa behandlingar/medicinska recept på distans kan öka patientens efterlevnad, optimera patienternas resultat och förbättra patienternassäkerhet.

Dessutom, undvika flera åtkomst av patienterna till deras referenssjukhus för att granska/ändra behandlingarna, har potential att minska bördan för familjer som levererar vård hemma, för att förbättra efterlevnaden av behandlingen, och genom realtidsfeedbackslingor för att förbättra kunskapen genom individanpassad utbildning.

Ambulant parenteral antibiotikabehandling

Begreppet ambulant parenteral antibiotikabehandling (OPAT) som föddes i början av 1980-talet i USA i syfte att sammanföra en kostnadsminskning och en förbättring av patientens livskvalitet till följd av en kortare sjukhusvistelse och en mer välkomnande och bekväm miljö kring patienten¹⁶.

För att OPAT ska kunna utföras självständigt av patienten måste dock följande steg garanteras:

• Korrekt dosering av läkemedlet och dess komponenter.
• Avsaknad av miljöföroreningar.
• Korrekt administreringshastighet.

Idag är det möjligt att hantera OPAT genom en hembaserad process (figur 3) och antagandet av modern biomedicinsk teknik.

Bild 3. OPAT hembaserad process

Med hjälp av dessa innovativa tekniker kan patienter/ vårdgivare som inte kan blanda antimikrobiella medel på traditionellt sätt utbildas i användningen av aseptiskt fyllda elastomeriska produkter som förblandats av externa läkemedelsleverantörer.

Med hjälp av 24-timmars kontinuerlig infusionsutrustning kan patienterna själva administrera betalaktamantibiotika såsom flukloxacillin, bensylpenicillin och piperacillin tillsammans med tazobaktam och undvika sjukhusvård under hela behandlingen.

Äldre patienter eller patienter med fingerfärdighetsproblem, patienter på komplexa och multidrog regimer och de för vilka kontinuerlig beta-laktam antibiotika var den föredragna behandlingen kan nu avhospitaliseras genom att förse dem med en elastomerisk enhet, som innehåller en elastomerisk ”ballong”: eftersom detta tömmer över tiden, trycker det försiktigt antimikrobiella genom intravenös infusion som bär läkemedlet från enheten till katetern/porten, vilket ger en tillförlitlig och exakt flödeshastighet.

Nuvarande och framtida digitala hälsotekniker för infektionshantering

Modern digital teknik är värdefulla resurser för att ta itu med spridningen av infektioner och stödja övergången från sjukhus till patientens hem.

Införandet av digitala enheter både på sjukhus och hemma kan:

• Underlätta tidig identifiering av infektionsrisk och möjliggöra snabba ingripanden av sjukvårdspersonal.
• Tillåt en mer försiktig hantering av bredspektrumantibiotika, mer effektivt förebygga antibiotikaresistens och förbättra typen av och doseringen av rätt antimikrobiell behandling.
• Maximera biosäkerheten i miljön.
• Garantera styrningen av de terapeutiska tjänster som tillhandahålls på territoriet, tack vare övervakning av prestanda i realtid.

Några exempel på denna teknik beskrivs i punkterna nedan.

Webbplattform för smittövervakning

Fram till för några år sedan utfördes smittövervakningen av tvärvetenskapliga medicinska team som analyserade data som hämtats från olika sjukhusinformationssystem som t.ex. Electronic Medical Record och/eller Laboratory Information System (LIS).

I dag riktas uppmärksamheten mot hälsoövervakningsgrupper som har ökat behovet av en automatiserad och mer frekvent extraktion av ett växande antal icke-homogena kliniska data.

Leverantörer av medicinska informationssystem släpar efter med innovation inom infektionskontroll, vilket har lett till att många vårdorganisationer utrustat sig med specifika verktyg för övervakning och avancerad infektionskontroll¹⁷.

En specifik plattform för övervakning av infektioner måste på ett öppet sätt kunna samla in data från alla befintliga informationssystem inom en hälso- och sjukvårdsorganisation: register för inskrivning, utskrivning och patientöverföring, mikrobiologilabb, operationssalar, medicinsk utrustning, radiologi etc.

De insamlade uppgifterna behandlas med algoritmer som omedelbart kan upptäcka potentiella risker såsom:

• Förekomst, inom en viss tidsram, av två eller flera fall av en infektiös mikroorganism som upptäckts på patienter som lagts in på samma avdelning.
• Återinsättning av en patient som haft en allvarlig infektion under det senaste året.

Vid förekomst av potentiell risk för infektionsscenarier ska övervakningspersonalen omedelbart underrättas så att lämpliga försiktighetsåtgärder kan vidtas för att förhindra uppkomsten av kluster av epidemier.

Dessutom kan dessa system också ge ett giltigt stöd i den antimikrobiella förvaltningen. Som ett exempel kan förskrivningen av ett bredspektrumantibiotikum omedelbart avbrytas till förmån för ett riktat läkemedel så snart laboratoriet genererar en giltig rapport som bekräftar att en specifik patogen mikroorganism har identifierats.

Bild 4. ICNet-infektionskontrollplattformens funktionsschema

En sådan plattform kan ge stora fördelar inom en vårdinrättning, såsom att minska SSI (Surgical Site Infections)¹⁸, minska arbetsbördan för ^{infektionsövervakningsgruppen 19} och avsevärt minska bredspektrumet antibiotika recept²⁰ och användningen av antibiotika i allmänhet²¹.

Antagandet av en särskild plattform för övervakning av infektioner möjliggör större kontroll i patienthanteringen och gynnar följaktligen en eventuell förflyttning från sjukhuset till territoriet, till exempel för att behandla kroniska patienter och/eller för fasen efter operation.

Enheter för sanering av rum med hjälp av belysningsteknik

Medan tillhandahållandet av behandlingar i patientens hem ger alla de fördelar som beskrivs i föregående stycken, kanske hemmiljön inte kan garantera tillräckliga biosäkerhetsförhållanden. För särskilt känsliga eller kritiska patienter kan det därför vara lämpligt att anta ett system som möjliggör kontinuerlig sanering av miljöer.

Några mycket lovande tekniker har utvecklats baserat på konceptet med kontinuerlig desinficering med hjälp av frekvenser av synligt ljus, utan noll joniserande strålning utsläpp, som, samtidigt belysa rummen, kontinuerligt desinficera dem. Dessa tekniker är utformade för att ge sanering utan att sterilisera miljön och kontrollera spridningen av bakterier och virus som verkar i synergi med det mänskliga immunsystemets naturliga motståndskraft.

Tekniken bygger på följande premisser²²:

• Undvik ”återkontaminering”. ”Återkontaminering” är återetableringen av en potentiellt patogen mikrobiell population i miljöer som tidigare har behandlats med kemiska desinfektionsmedel; som du lätt kan föreställa dig, när en yta eller en miljö har behandlats genom fysiska eller kemiska saneringssystem, är det oundvikligt att den kommer att återkontamineras så snart levande varelser börjar besöka den.
• Motverka fenomenet ”resistom” (resistom är det genetiska material som utbyts mellan mikroorganismer som gör det möjligt att förvärva genetisk information som gynnar resistens mot antibiotika). Den vårdslösa användningen av desinfektionsmedel och antibiotika gynnar fixering i olika populationer av mikroorganismer och mutationer som skyddar dem på bekostnad av känsliga sådana. På detta sätt upptar de allt större bostadsutrymmen och blir fasta.
• Begreppet konkurrensmotsättning. Den eliminerar inte alla mikroorganismer på ett okontrollerat sätt, men samtidigt som den eliminerar patogena bakterier gynnar den upprättandet av stabila kolonier av ”probiotika”.
• Tekniken är ”anpassningsbar”, den kan kalibreras för att säkerställa den effektivitet som krävs av miljöer med olika nivåer av mikrobiologisk risk.

Denna teknik befanns vara effektiv på olika typer av GRAM+ – och GRAMBAKTERIER, virus (inklusive SARS-Cov-2), svampar, sporer och mögel, i både in vitro- och in vivo-tester²³.

Genom att helt enkelt byta ut lamporna med denna typ av enhet kan du öka nivån av biosäkerhet i miljöerna, minska eventuella kvarvarande risker för kontaminering och maximera deras effektivitet.

Dessutom kan dessa tekniker integreras med IoT-sensorer som drivs via Ethernet-nätverket (PoE = Power over Ethernet) som erbjuder följande fördelar:

• Lågspänningsanslutning, enkel installation.
• Den integrerar den desinficerande ljustekniken som beskrivs ovan.
• Detektion av närvaro, temperatur, luftfuktighet, VOC (Volatile Organic Compound), omgivande ljus, CO2.
• Integrera indikatorlampor för att stödja många fall av användning.
• De låter dig identifiera och visa nivån på ett rums beläggning, definiera sanitetscykler, hantera kliniska vägar och varningar.

Sjukvårdsprocessens orkestrering

När en klinisk väg överförs från sjukhuset till territoriet är det nödvändigt att anta verktyg som garanterar styrningen, dvs. verktyg som möjliggör effektivt och i rätt tid, och synkronisera aktiviteterna mellan alla inblandade operatörer, vilket ökar den relaterade effektiviteten.

Bild 5. Resultat av Biovitae lyser applicering på bakterier.

Bild 6. Resultat av Bioviae-ljusapplikation på virus.

Denna nivå av synkronisering – eller ”orkestrering” – kan uppnås tack vare användningen av tekniska lager som redan finns tillgängliga idag:

1. Ett gemensamt arkiv där alla insamlade kliniska data ska aggregeras.
2. Ett gemensamt semantiskt system som garanterar data som innebär underhåll vid interaktion mellan alla inblandade operatörer och system.
3. Ett sätt på vilket de olika informationssystemen kan dela inte bara data och information utan även kontextuella element såsom händelser och metadata (dvs. data som rör data som tillhandahåller kontextbeskrivning).
4. Beskrivningen av interaktionerna mellan alla involverade operatörer genom en standardnotation som möjliggör en korrekt och korrekt beskrivning av processen och dess implementering och synkronisering.

Genom detta tillvägagångssätt²⁴, kommer det att vara möjligt att genomföra ett centraliserat och integrerat verktyg genom vilket man tar hand om hempatienter: när en patient har ramats in i en av de möjliga hemvårdsvägar, kommer det att vara tillräckligt att skapa en ny instans av lämplig organiserad väg och alla inblandade system och operatörer kommer att omedelbart och i rätt tid informeras om vad det förväntas av dem att göra.

Dessutom kommer det att vara möjligt att analysera processprestanda i realtid: det kommer att vara möjligt att upptäcka eventuella flaskhalsar, mäta utförandetiden för varje väg och kontinuerligt mäta specifika nyckeltal för att säkerställa att den tillhandahållna tjänsten överensstämmer med kraven.

Bild 7. Digitala skikt som utgör ett intelligent sjukvårdsautomatiseringssystem.

Slutsatser

Smittsamma sjukdomar kan kontrolleras, och förhoppningsvis förebyggas, genom införande av övervaknings- och utbildningsprogram i vårdinrättningar och skapande av medvetenhet hos allmänheten.

dessutom kan tydliga globala investeringar, utveckling och införande av digital teknik stödja världsomspännande hälso- och sjukvårdssystem och vårdgivare att minska/hantera HAI och samtidigt öka/säkerställa gram till välutbildade/enlayers som redan finns tillgängliga idag: förebygga/kontrollera infektioner tillgång till hemvård proved patienter.

Bild 8. BPMN-modell av sjukvårdsväg fokuserad på diabetespatienter inskrivna i ett APD-program.