Assessment of functional status in patients with cardiorespiratory disease using tele-accelerometry

Abstract

This work illustrates two different approaches of using tele-accelerometry to measure functional exercise capacity in patients with chronic diseases. In the first approach we demonstrated that it is possible to remotely conduct a standardized exercise test in patients with chronic heart failure using tele- accelerometry. The association of 6-minute walk test step frequency is interchangeable with 6-minute walk distance. The second approach shows daily physical activity to be a solid indicator of functional exercise capacity in patients with CHF and COPD. Daily walking time and intensity can be used to predict the probability of poor prognosis (NYHA IV, BODE index > 6). In particular walking intensity proved to be a key indicator of disease status in this patient population. Continuous monitoring of daily activity enables patient screening and improves long-term chronic disease management. Moreover, our findings emphasize an independent and significant association between accelerometer based functional exercise capacity and health related quality of life in patients with COPD. The amount of daily walking activity is indicative of patients’ functional status and directly linked to disease severity. Using tele-accelerometry to monitor quality of life can be useful to guide therapeutic interventions. Our data also illustrates that daily walking activity is significantly and independently associated with prognostic biomarkers of cardiac distress in patients with COPD, in particular MRproADM. Employing activity monitors in stable COPD patients not only enables continuous patient monitoring in a real life setting, but can also reduce the risk for exacerbation in COPD.

In dieser Arbeit werden zwei unterschiedliche Methoden demonstriert, um die funktionelle körperliche Leistungsfähigkeit bei chronisch kranken Patienten zu messen. Die erste Methode zeigt, das es möglich ist den 6- Minuten Gehtest in ein Telemedizinkonzept zu integrieren. Die Patienten absolvieren diesen regelmäßig einmal im Monat via Akzelerometer in ihrer häuslichen Umgebung, und die Daten werden nach Abschluss direkt an das Telemedizinzentrum geschickt. Es zeigt sich, dass die Schrittfrequenz und die Gehintensität ebenso aussagekräftig hinsichtlich des Gesundheitszustands ist wie die Gehdistanz in Patienten mit Chronischer Herzinsuffizienz. Die zweite Methode untersucht die Aussagekraft der Alltagsaktivität in Patienten mit Chronischer Herzinsuffizienz (CHF) und Chonisch Obstruktiver Bronchitis (COPD). Auch hier wurde die Aktivität mittels Akzelerometer gemessen. Unsere Untersuchungen konnten nachweisen, dass auch die Alltagsaktivität stark mit der Prognose der Patienten zusammenhängt und der Schweregrad der Erkrankung somit erkennbar ist. Des weiteren zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen der Alltagsaktivität und wichtigen klinischen Parametern die mit einer hohen prognostischen Aussagekraft in diesen Patientengruppen einhergehen, wie z.B. die kardialen Biomarker NTproBNP, MRproADM und MRproANP, sowie auch die mittels Fragebogen erhobene Lebensqualität der Patienten.Schlussfolgernd kann man sagen, dass die telemetrische Überwachung der Patienten mittels Akzelerometrie, die sogenannte Tele-Akzelerometrie, eine starke klinische Relevanz in diesem Patientengut aufweist, egal ob mittels der Schrittfrequenz im 6-Minuten Gehtest oder mittels der Alltagsaktivität.