Dietní intervence podle rasy hodnoceny jako doplňková léčba bolesti (DIRECTPain)

Screening telefonu. Podle Národní strategie proti bolesti118 budou přijati pouze účastníci, kteří uvádějí bolest s velkým nárazem (bolest > 3/10) s postižením alespoň v jedné funkční oblasti (práce, sociální/rekreační aktivity, osobní péče). Všichni účastníci podstoupí screeningový rozhovor, který bude zahrnovat přezkoumání stavu OA každého účastníka a posouzení hlášené doby trvání OA kolena, současné a minulé léčby, komorbidních stavů, současného užívání léků a dietních podmínek. Pomocí kritérií American College of Rheumatology119 budou účastníci zahrnuti bez ohledu na to, zda pociťují jednostrannou nebo oboustrannou bolest OA kolena. Screening také posoudí dietu a zdravotní anamnézu, aby se zajistilo, že nejsou přítomna žádná jiná vylučovací kritéria. Příjem domácnosti bude vykazován k určení SES a adresa ulice bude použita ke kvantifikaci blízkosti obchodů s potravinami.

Účastníci. Vyšetřovatelé přijmou 200 dospělých (40-75) s kolenní OA. Prevalence OA kolena se zvyšuje s věkem a je pozorována na velmi nízkých úrovních před 40. rokem věku, s vrcholem ve věku 65–75 let. Vzorek bude mít stejné zastoupení napříč rasovými skupinami (100 NHB a 100 NHW), což povede k designu 2 (rasa) ku 2 (LCD nebo USDA). Účastníci budou náborováni pomocí stávajících databází, komunitních letáků, rádiových/novinových reklam, komunitního dosahu, sociálních médií a kliniky pro léčbu bolesti UAB. Naše studie proveditelnosti měla míru opotřebení 12 %, ale během současné zdravotní krize chceme být konzervativní. Očekáváme, že poskytování stravy v současném návrhu zvýší retenci.

Kritéria pro zařazení budou zahrnovat:

1. diagnóza OA kolena
2. bolest alespoň 4/7 dní/týden za poslední 3 měsíce (bolest ≥3/10 na stupnici 0-10)
3. věk mezi 40-75
4. průměrná denní spotřeba > 100 g sacharidů (na základě kontrolního seznamu potravin fáze 1)
5. porozumění anglickému slovu i písmu
6. sebeidentifikace buď jako NHB nebo NHW
7. BMI mezi 25 a 40 kg/m2

Kritéria vyloučení budou zahrnovat:

1. neléčený diabetes
2. neochota dodržovat předepsané diety
3. nedávná změna hmotnosti (>4 kg za poslední měsíc)
4. aktuálně na dietě
5. anamnéza poruch příjmu potravy nebo jiných psychiatrických poruch vyžadujících hospitalizaci během posledních 6 měsíců
6. trávicí onemocnění
7. potíže se žvýkáním nebo polykáním
8. spoléhání se na druhé při přípravě jídla
9. kardiovaskulární nebo plicní onemocnění
10. denní opioidní léky proti bolesti
11. užívání léků, o kterých je známo, že mění metabolismus nebo trávení (např. inhibitory protonové pumpy)
12. užívání antihypertenzních léků, které ovlivňují glukózovou toleranci
13. užívání tabáku
14. účast na extrémním cvičení
15. náhrada kolena

Antropometrická opatření. Hmotnost bude měřena při každé návštěvě kliniky. Pro všechna měření bude použita stejná kalibrovaná stupnice se standardizovaným stadiometrem. Měří se také výška, obvod pasu, tepová frekvence a krevní tlak.

Aktigrafie. Po určení způsobilosti budou účastníci požádáni, aby nosili hodinky ActiWatch2 (Philips Respironics) po dobu 7 dnů. Actiwatch2 je polovodičový akcelerometr určený k měření denních vzorců spánku a bdění a zaznamenávání pohybu těla. Sběr objektivních údajů o spánku bude důležitý, protože bolest a poruchy spánku jsou často komorbidními stavy a vykazují rasové rozdíly. Ukázalo se, že aktigrafie je srovnatelná s polysomnografií a studie prokázaly platnost aktigrafického měření u osob s chronickou bolestí i bez ní. Účastníci budou požádáni, aby signalizovali na hodinkách ActiWatch2, když jdou spát a ráno se probouzejí. Celková denní aktivita a aktivita během spánku (tj. klidný spánek) budou měřeny a porovnávány napříč časem a mezi skupinami. Věříme, že LCD zvýší denní aktivitu a sníží aktivitu během spánku, což signalizuje klidnější spánek.

Kontrolní seznamy potravin a dotazníky týkající se stravy. Záznamy o jídle, sytosti a spokojenosti se stravou budou hodnoceny prostřednictvím 7denního kontrolního seznamu potravin, který bude distribuován během první návštěvy a shromážděn při návštěvě č. 2, aby se určil typický dietní příjem. Během intervence (fáze 2) budou každý týden vyplňovány 7denní kontrolní seznamy potravin, které umožní kvantitativní měření dodržování dietního předpisu dodávaného na tabletech se systémem Android se softwarem Research Electronic Data Capture (REDCap). Ty budou analyzovány pomocí nutričního datového systému University of Minnesota pro výzkum. Potraviny, které nejsou k dispozici, budou zaznamenány. Obecné nutriční znalosti budou hodnoceny pomocí General Nutrition Knowledge Questionnaire (GNKQ). GNKQ posuzuje 4 oblasti včetně dietních pokynů, zdrojů živin, výběru potravin a nemocí souvisejících s dietou. Skóre pro každou sekci lze vypočítat stejně jako celkové skóre znalostí. K posouzení potravinové bezpečnosti bude použita krátká forma škály zabezpečení potravin pro domácnost (HFSS-SF). Na začátku a každé 3 týdny účastníci vyplní upravený dotazník o vlastnostech a stavu touhy po jídle, který je navržen tak, aby zhodnotil hlad, chutě a další opatření spojená s vnímáním schopnosti zdržet se jídla. Při návštěvě č. 4 účastníci vyplní upravenou verzi dotazníku spokojenosti s léčbou pro medikaci (TSQM), aby zhodnotili postoje a spokojenost ohledně poskytovaných dietních předpisů a dosažených změn celkového zdraví.

Dietní intervence. Veškeré potraviny pro diety budou poskytovány pod vedením vyškoleného dietologa. Jídlo bude účastníkům doručováno každý týden na adresu bydliště ve zvolený čas a datum. Využijeme široce dostupnou službu Shipt k poskytování potravin z místních obchodů s potravinami, čímž výrazně rozšíříme naši oblast dodání a dosah. Tato metoda je v současné době úspěšně využívána v probíhajících dietních intervencích Co-PI (Sorge) a našich Co-Is (Goss, Gower), je mezi účastníky oblíbená a proveditelná. Očekává se, že výběr účastníků zvýší dodržování, stejně jako skutečnost, že potraviny budou dodávány z místních obchodů s potravinami. Věříme, že týdenní kontakt s dietologem a personálem studie udrží udržení v intervenci a zlepší adherenci.

The Dietary Guidelines for Americans (www.choosemyplate.gov/dietary-guidelines) doporučuje 225-325 g sacharidů/den. Proto ti účastníci, kteří konzumují méně než 100 g/den, budou považováni za konzumující dietu se sníženým obsahem sacharidů a budou vyloučeni. Účastníci budou náhodně rozděleni pomocí stratifikované randomizace na základě rasy do jedné ze dvou dietních skupin. Nízkosacharidová dieta (LCD) je navržena tak, aby snížila denní příjem sacharidů. Je známo, že sacharidy vyvolávají silné inzulínové reakce, které mohou vést k oxidativnímu stresu a uvolňování prozánětlivých cytokinů. Účastníci mají snížit svůj celkový (ne čistý) příjem sacharidů na ≤ 40 g/den. Jídla budou nabízena tak, aby žádná kombinace vybraných jídel nepřekročila náš limit. Tuky nebudou omezeny, bílkoviny také (maso, vejce). Poskytování jídel našimi studijními pracovníky nám však umožní omezit celkový obsah bílkovin a tuků, čímž se sníží tento zdroj variability. Ovoce bude omezeno a zelenina povolena v omezeném množství (2 šálky/den listové zeleniny, 1 šálek/den neškrobové zeleniny atd.). Účastníci budou poučeni o typech a množství nápojů, které je povoleno doprovázet LCD. Každodenní nebo téměř každodenní konzumace nápojů slazených cukrem byla spojena se sníženým optimismem u osob trpících chronickou bolestí a vyšším rizikem deprese u zdravých žen. Umělá sladidla bez sacharidů (stévie nebo sukralóza) budou povolena, ale prášková sladidla (aspartam, sacharin, stévie, sukralóza) lze používat pouze v omezeném množství, protože obsahují maltodextrin (1 g rychle stravitelného sacharidu). Je také známo, že LCD redukují zánětlivé biomarkery ve větší míře než nízkotučné diety. LCD displej ve skutečnosti vedl ke zlepšení citlivosti na inzulín a také ke snížení triglyceridů, i když se počítalo se ztrátou hmotnosti. Stojí za zmínku, že naše LCD není zaměřeno na hubnutí, ale že očekáváme, že k nějakému snížení hmotnosti dojde. V některých případech se dietní studie budou snažit buď udržet váhu, nebo podpořit hubnutí. Naše zkušenosti však naznačují, že LCD má tendenci snižovat chuť k jídlu, takže udržování hmotnosti je pro účastníky obtížnější. V důsledku toho nebudeme podporovat hubnutí ani udržení hmotnosti, ale poskytneme dostatek jídla ke snížení hladu. Zatímco zánět není primárním výsledným měřítkem v současném návrhu, máme důvod se domnívat, že naše LCD sníží zánětlivé markery. Ve dvou probíhajících studiích jsme použili Dietary Inflammatory Index (DII) ke kategorizaci každodenních stravovacích návyků naší populace. DII hodnotí prozánětlivou a protizánětlivou kvalitu potravin na základě vědeckého výzkumu a klasifikuje dietu jako prozánětlivou (pozitivní hodnoty) nebo protizánětlivé (negativní hodnoty). V našich studiích jsme zjistili, že účastníci chronické bolesti v této oblasti mají zvýšené skóre DII (4,52 ± 0,70, průměr ± SD), zatímco účastníci na našem LCD mají mnohem nižší hodnoty (-2,16 ± 0,72), což odráží více protizánětlivé dietní vzorec. Vypočítáme skóre DII pro aktuální návrh, abychom umožnili korelace mezi DII a zánětlivými markery.

Účastníci, kteří jsou randomizováni do skupiny USDA-diet (www.choosemyplate.gov) bude mít jídla vybraná tak, aby byla v souladu s pokyny USDA a snížila příjem tuku. Ty se budou skládat z přibližně 60 % sacharidů, 20 % bílkovin, 20 % tuku. Cholesterol a nasycené tuky budou omezeny a všechny mléčné výrobky budou nízkotučné. Skupina USDA diety pravděpodobně zažije úbytek hmotnosti a zdravotní přínosy, ale větší část celkové energie bude pocházet ze sacharidů ve srovnání se skupinou LCD.

Dotazníky specifické pro bolest. Bolest a invalidita budou měřeny pomocí BPI (zkrácená forma), WOMAC a KOOS. BPI se používá k posouzení závažnosti bolesti a míry, do jaké tato bolest zasahuje do každodenních činností. Tento inventář také umožňuje hlášení o lécích používaných k léčbě bolesti. WOMAC se běžně používá ve studiích artritidy a byl ověřen v mnoha klinických studiích. Konkrétně WOMAC umožňuje posouzení bolesti a interference, ale je také specifický pro aspekty ztuhlosti v kloubech, které nejsou dostupné v jiných průzkumech. KOOS je specifický pro tento stav a hodnotí každodenní bolest a kvalitu života. PCS vyhodnotí fyzické a emocionální utrpení spojené s kolenním OA, které může být změněno naším LCD. TSK měří strach z pohybu spojený s chronickými bolestivými stavy a pravděpodobně souvisí se změnami v aktigrafii. Tato opatření jsme dříve používali u pacientů trpících chronickou bolestí. Tato hodnocení budou prováděna na začátku a každé 3 týdny.

Testování vyvolané bolesti. Při klinických návštěvách 1-4 provedou evokované testy experimentátoři zaslepení ke stavu účastníka, aby určili míru, do jaké OA kolena zasahuje do běžných aktivit. Pacienti budou hodnotit intenzitu a nepříjemnost bolesti v koleni (stupnice 0-100) před a bezprostředně po testech. Mezi jednotlivými úkoly budou uvedeny dotazníky, aby bylo možné odpočívat. Pořadí úkolů bude náhodné. Očekáváme, že dietní zásah změní bolest pociťovanou při těchto testech.

Časová sumace bude hodnocena na čéšce postiženého kolena pomocí nylonového monofilu (Touchtest Sensory Evaluator 6.65) kalibrovaného na ohyb při tlaku 300 g. Účastníci poskytnou hodnocení bolesti po jediném kontaktu s monofilem, po kterém poskytnou další hodnocení bolesti po sérii 10 kontaktů (rychlostí jeden kontakt za sekundu). Změna hodnocení bolesti u jednoho kontaktu oproti vícenásobnému kontaktu odráží časovou sumaci.

Opakované stojany na židle jsou součástí fyzické baterie s krátkým výkonem. Účastníci jsou požádáni, aby se postavili ze sedu pětkrát za sebou co nejrychleji se zkříženýma rukama. Doba do dokončení a počet úspěšných stanovišť se hodnotí jako stupeň schopnosti.

Posledním úkolem bude měřená procházka. Stejně jako u krátké výkonové fyzické baterie bude na podlaze vyznačena vzdálenost 15 stop. Účastníci absolvují vzdálenost chůze normální rychlostí chůze dvakrát a čas na dokončení každé chůze bude zaznamenán.

Kvalita života a emoční stav. Kvalita života bude měřena pomocí SF-36 každé 3 týdny. SF-36 měří celkový zdravotní stav a kvalitu života v osmi doménách, které jsou relevantní pro posouzení dietní intervence. Domény zahrnují fyzické fungování, omezení rolí v důsledku fyzického zdraví, tělesnou bolest, celkové vnímání zdraví, vitalitu, sociální fungování, omezení rolí kvůli emocionálním problémům a duševní zdraví. SF-36 prokázal spolehlivost a validitu u starší dospělé populace a ve studiích dietních intervencí. Deprese a nálada budou hodnoceny pomocí CES-D. Účastníci se zvýšeným skóre na CES-D budou posláni do psychiatrických služeb UAB k vyhodnocení a budou sledováni personálem studie. Globální dojem změny pacienta (PGIC) je krátký dotazník zadaný na konci intervence k posouzení pocitů pacientů ohledně dopadu intervence na jejich globální zdraví a může být pozitivním prediktorem budoucího dodržování diety. PGIC je nedílnou součástí studií bolesti, protože toto hodnocení přímo měří přesvědčení účastníků ohledně intervence a má velký klinický význam.

Dvouenergetická rentgenová absorpciometrie (DXA). Složení těla a viscerální tuk určí DXA (GE Healthcare Lunar, Madison, WI). Účastníci budou skenováni v lehkém oblečení vleže na zádech s rukama v bok. Kromě minerální hustoty kostí bude stanoveno celkové a regionální (trup, nohy) tělesné složení (tuková hmota, kostní hmota, netuková hmota). Tyto testy budou provedeny na začátku a na konci 6týdenní intervence před funkčním testováním. Tuto techniku ​​jsme v minulosti používali pro studium stravy.

Krevní biomarkery. Markery zánětu budou měřeny v séru nalačno odebraném na začátku (návštěva č. 2) a na konci fáze 2 (návštěva č. 4). Při každé návštěvě vám vyškolená sestra odebere 10 ml krve. Séra se izolují, rozdělí na alikvoty a zmrazí na -80 °C. Markery zánětu (hs-CRP, analyzátorem SIRRUS a IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNFα, PGE2 a IFN-γ pomocí multiplexního systému MesoScale Discovery) být měřen v Human Physiology Core na UAB. Kromě toho budeme používat radioimunoanalýzu k měření hladin leptinu v séru. Cholesterol (lipoprotein s vysokou hustotou; HDL, lipoprotein s nízkou hustotou; LDL, triglyceridy; TG) bude měřen analyzátorem SIRRUS. Hladiny glukózy v krvi budou měřeny standardním glukometrem. Hemoglobin A1c (HbA1c) bude měřen 4. To poskytne míru diabetu jako vylučovacího faktoru a jako zástupce pro dodržování LCD. HbA1c je měřítkem příjmu sacharidů za poslední 2-3 měsíce a je citlivý na LCD.

Statistická moc. Pro srovnání mezi skupinami LCD a USDA byly provedeny výpočty velikosti vzorku pomocí analýzy kovariance v PASS 14 (NCSS, LLC; Kaysville UT) s oboustrannou hladinou významnosti 0,05. S rasovými a základními výsledky jako přizpůsobovacími faktory s kombinovaným R2 0,25 a vzorkem 40 na skupinu rasové diety (160 celkem pro 2 rasy na 2 léčebné skupiny), budeme mít 90% sílu detekovat velikost účinku již od 0,22. ve stravě hlavní účinek. Pro měření intenzity bolesti za předpokladu směrodatné odchylky 3 budeme mít 90% schopnost detekovat změny bolesti alespoň o 1,34 jednotek. Pilotní data a literatura naznačují standardní odchylku bolesti 2 a snížení ≥1,5 považované za klinicky významné; konzervativně jsme zvolili zvýšení této míry variability o 50 %. Zjistitelná velikost účinku 0,22 platí pro každé z výsledných měření mezi dietními skupinami (Cíl 1: Hypotézy 1-3) a výsledné míry mezi rasovými skupinami (Cíl 2: Hypotézy 1-2). Pro korelační analýzy (Cíl 2: Hypotéza 3; Cíl 3: Hypotézy 1-2) budeme mít 90% schopnost detekovat korelace alespoň 0,25 se 160 účastníky. Za předpokladu 20% míry opotřebení přijmeme 200 účastníků (100/závod), abychom dosáhli 160 účastníků.

Klinicky významné rozdíly. Skupinové průměrné rozdíly ne vždy odrážejí klinicky významné rozdíly na individuální úrovni. Proto bude provedena analýza s použitím publikovaných klinicky významných rozdílů v: (1) bolesti WOMAC, (2) invaliditě WOMAC a základním skóre intenzity bolesti. Stručně řečeno, snížení o ≥1,5 (bolest) nebo ≤6,0 (neschopnost) se považuje za klinicky významné, stejně jako snížení o ≥1,7 na 11bodové hodnotící škále. Naopak zvýšení o ≥2,2 (bolest) nebo ≥6,0 (neschopnost) se považuje za zhoršení, stejně jako zvýšení o ≥2,2 na 11bodové škále. Zobecněné lineární smíšené modely budou použity k odhadu pravděpodobnosti vykazování zlepšení nebo zhoršení mezi účastníky NHB a NHW. V naší zkoušce proveditelnosti1 jsme viděli, že LCD byl podle výše popsaných kritérií účinnější při zlepšování skóre bolesti i invalidity na WOMAC.