Validering af en intermitterende shuttle-gangprotokol hos patienter med KOL (COPD)

Selvom tidligere forskning inden for området pulmonal rehabilitering i KOL har dokumenteret, at træning med høj intensitet inducerer større fordele end træning med moderat intensitet, kan patienter med fremskredne KOL-patienter ikke opretholde tilstrækkelig høj intensitet i lange perioder på grund af anstrengende åndenød. Mens patienter er begrænset af åndenød under kontinuerlige træningsformer, anses intermitterende træning for at være en god alternativ strategi for patienter med fremskreden KOL, da det er forbundet med reducerede anstrengelsessymptomer. Intermitterende træning består af gentagne korte anfald af fysisk aktivitet med høj intensitet vekslet med korte perioder med restitution. Begrundelsen for implementeringen af ​​intermitterende træning hos raske mennesker og atleter har været evnen til at pålægge perifere muskler høje belastninger uden at overbelaste det kardiorespiratoriske system. Arbejde med høje intensiteter med begrænsede anstrengelsessymptomer gør det muligt for svære KOL-patienter at opnå større træningsvolumener og i forlængelse heraf større perifere muskeltilpasninger og derved forbedre træningstolerancen. Internationale (ATS/ERS) og nationale (BTS) holdninger til pulmonal rehabilitering anbefaler intermitterende træning for patienter med fremskreden KOL. På trods af de veldokumenterede fordele ved intermitterende træning er det meget få lungerehabiliteringscentre i Storbritannien, der anvender denne modalitet. Årsagen er, at de fleste af de samfundsbaserede lungerehabiliteringsprogrammer mangler infrastruktur (stationære cykelergometre, løbebånd, romaskiner osv.) og sundhedspersonale til at implementere intervalmotion. Derfor er det nødvendigt at udvikle alternativ, let implementeret og økonomisk overkommelig træning med hensyn til symptomer, især for patienter med fremskreden KOL på tværs af samfunds- og hospitalsbaserede lungerehabiliteringsmiljøer i Storbritannien.

I Storbritannien er feltbaseret gåtræning ordineret i PR-miljøet som en bekvem, mindre ressourcekrævende og meget responsiv træningsmodalitet hos patienter med KOL. Men i 2018 rapporterede den nationale KOL-revisionsrapport, at kun 62 % af de tilmeldte patienter gennemførte et PR-program, hvilket fremhævede betydelige frafaldsrater (38 %) mellem indledende vurdering og programafslutning. Intense anstrengelsessymptomer under de foreskrevne træningsregimer var den vigtigste identificerede faktor, der var ansvarlig for antallet af manglende fuldførelse. I 1999 introducerede Revill et al. en standardiseret, eksternt tempo (kontinuerlig) endurance shuttle walk (ESW) protokol som et yderst responsivt og gentaget vurderingsværktøj til at måle udholdenhedskapacitet. ESW-protokollen, der opretholdes ved en relativt høj intensitet (85 % maksimal ganghastighed afledt af Incremental Shuttle Walk Test - ISWT) er almindeligt anvendt i dag som en gåtræningsmodalitet i PR-miljøet i hele Storbritannien. Imidlertid er udholdenhedstiden under implementering af ESW-protokollen begrænset til kun et par minutter (5-8 minutter) sekundært til intense anstrengelsessymptomer. Især anses både åndenød og ubehag i benene for at begrænse udholdenhedstiden under ESW-protokollen, hvilket tyder på, at det er en meget fysisk krævende opgave for fremskredne KOL-patienter.

Det virker derfor fornuftigt at udvikle en intermitterende shuttle-gangprotokol, der påfører det kardiorespiratoriske system og de bevægende muskler tilstrækkeligt intense belastninger uden at fremkalde intense anstrengelsessymptomer. Til gengæld ville dette forlænge udholdenhedstiden og gåafstanden sammenlignet med den almindeligt implementerede kontinuerlige ESW-protokol. Det er forudset, at en intermitterende gangprotokol for patienter med fremskreden KOL vil lette deltagelse og vellykket gennemførelse af et PR-program.

Forskningsmål

1. At identificere, om en intermitterende shuttle-gangprotokol er forbundet med tolerable anstrengelsessymptomer, og derved forlænge gåafstanden sammenlignet med den bredt implementerede kontinuerlige ESW-protokol i PR-indstillingerne for patienter med fremskreden KOL.
2. For at undersøge reproducerbarheden af ​​den gåede distance under den intermitterende shuttle-gangprotokol.
3. At udforske både patienters og sundhedsprofessionelles erfaringer med at udføre og implementere henholdsvis den intermitterende shuttle-gang og de opfattede faktorer, der påvirker implementeringen af ​​denne protokol i PR-miljøet.

Forskningsmål

1. For at sammenligne gangdistance, kardiorespiratoriske og symptomreaktioner (åndedræthed og ubehag i benene) af en intermitterende shuttle-gangprotokol (opretholdt ved 85 % af den maksimale ganghastighed) med den almindeligt anvendte kontinuerlige ESW-protokol (også fastholdt ved 85 % af den maksimale ganghastighed) i PR-indstillingen.
2. For at evaluere test-gentest-pålideligheden af ​​gået distance, kardiorespiratoriske og symptomresponser under de intermitterende shuttle-gangprotokoller.
3. At udforske patienters præferencer for at udføre en intermitterende shuttle-gangprotokol og sundhedspersonalets opfattede barrierer og facilitatorer, der påvirker implementeringen af ​​denne protokol i pulmonal rehabilitering.

Studere design

1. En tværsnitsobservationsundersøgelse for at sammenligne gået distance, kardiorespiratoriske reaktioner og symptomer hos patienter, der udfører to shuttle-gang-protokoller, nemlig den kontinuerlige udholdenheds-shuttle-gang (ESW) og den intermitterende shuttle-gang-protokol.
2. En test-gentest pålidelighedsundersøgelse for at evaluere gyldigheden af ​​den intermitterende shuttle-gangprotokol med hensyn til gåafstand, kardiorespiratoriske reaktioner og symptomer.
3. En kvalitativ fokusgruppeundersøgelse for at udforske patienters præferencer for at udføre de intermitterende eller kontinuerlige ESW-protokoller og sundhedspersonales opfattede faktorer, der påvirker implementeringen af ​​disse protokoller i PR-miljøet.

Studiepopulation

KOL-patienter vil blive rekrutteret fra dem, der henvises til pulmonal rehabiliteringsprogrammet på RVI Hospital i Newcastle upon Tyne. Potentielt kvalificerede patienter vil blive identificeret af fysioterapiteamet i Trusten, som vil give indledende oplysninger om undersøgelsen. Delegerede efterforskere vil bekræfte berettigelse og diskutere alle detaljer om retssagen. Patienterne vil få tid til at overveje at deltage i forsøget, før der indhentes skriftligt informeret samtykke.

Planlagte indgreb

Efter bekræftelse af berettigelse, informeret samtykke og baseline lungevurdering, vil alle patienter i første omgang blive bedt under det første besøg om at udføre en inkrementel shuttle walk-test (ISWT) til grænsen af ​​tolerance for at fastslå den maksimale ganghastighed uden forudgående praksis. Testen vil blive udviklet i en 10-m banekorridor, og den vil være eksternt pacet via en optaget metronom, der giver et signal for hvert skridt. Gangtempoet øges hvert minut, og testen vil blive afsluttet, når personen ikke længere er i stand til at holde tempoet eller stopper på grund af uacceptable anstrengelsessymptomer.

Efterfølgende vil alle patienter under det andet besøg udføre den kontinuerlige udholdenheds-shuttle-gangprotokol (ESW) til tolerancegrænsen ved 85 % maksimal ganghastighed udledt af ISWT (besøg 1). Under ESW-protokollen vil patienter modtage standardiserede instruktioner om at gå så længe som muligt. Der vil ikke blive givet yderligere opmuntring under træningsudførelsen. Testen vil blive afsluttet, når personen ikke længere er i stand til at holde tempoet eller stopper på grund af uacceptable anstrengelsessymptomer.

Efter afslutning af ESW-protokollen vil patienterne på to forskellige dage udføre to intermitterende shuttle-gangprotokoller til grænsen for tolerance (besøg 3 og 4) ved skiftende 1-minutters gang anfald, der opretholdes med en ganghastighed svarende til 85 % top (svarende til den kontinuerlige ESW-protokol) med 1-minutters hvileperioder. For at opnå re-test reliabilitet i forhold til gået distance, kardiorespiratoriske reaktioner og symptomer vil denne intermitterende shuttle-gangsprotokol blive gentaget i besøg 4 (Diagram 4). Testen vil blive afsluttet, når personen ikke længere er i stand til at holde tempoet eller stopper på grund af uacceptable anstrengelsessymptomer.

I hele ISWT, ESW og de to intermitterende protokoller, vil pulmonal gasudveksling og ventilatoriske variabler blive registreret åndedræt for åndedrag (K4b2, Cosmed,). Hjertevolumen, slagvolumen og hjertefrekvens vil blive vurderet af et bærbart kardio-impedans kardiografisystem (Physio flow, Manatec). Procentvis arteriel iltmætning (SpO2) vil blive målt med et pulsoximeter. Under hele testen vil ændringer i operationelle lungevolumener blive evalueret dynamisk ved at udføre inspiratoriske kapacitetsmanøvrer (IC). Patienterne vil måle intensiteten af ​​deres åndenød og benubehag ved at bruge 1-10 Borgs skala hvert minut under ESW og de intermitterende gangprotokoller.

3. Kvalitativ fokusgruppeundersøgelse (semistrukturerede interviews)

Studieresultater:

Det primære resultat er den gåede distance (i meter) under den intermitterende shuttle-gangprotokol sammenlignet med den bredt implementerede kontinuerlige ESW-protokol i PR-indstillingen for patienter med fremskreden KOL.

Sekundære resultater:

• Kardiorespiratoriske reaktioner (ventilatoriske og kredsløbsreaktioner)
• Anstrengelsessymptomer (åndedræthed og ubehag i benene)
• Acceptabilitet og gennemførlighed (vurderet ved semistrukturerede interviews)

Beregning af prøvestørrelse

Beregningen er baseret på de minimale vigtige forskelsestimater (MID) på 82 (m) af ESW-protokollen og standardafvigelsen (SD) på 113 (m) mellem de forskellige præstationer af ESW-forbedring af gåafstand fra samme undersøgelse. Ved at bruge et alfa-signifikansniveau på 0,05 (2-sidet) og 80 % effekt blev en minimumsprøvestørrelse på 17 beregnet til at være tilstrækkelig. For at kompensere for eventuelt frafald (dvs. 20 %) på tværs af de forskellige vurderingspunkter over en periode på 12 måneder, vil 20 patienter blive rekrutteret for at tillade allokering af de forskellige protokoller med ordnet sekvens på tværs af gruppen af ​​KOL-patienter.