Cultivating Activity, Commitment, Tolerance & Uplift Study - für Kinder mit chronischen Schmerzen (CACTUS)

HINTERGRUND Langzeitschmerzen, definiert als länger als 3 Monate anhaltend, sind im Kindesalter häufig. Etwa 8-10 % aller Kinder und Jugendlichen erleben aufgrund von Schmerzen langfristige körperliche und psychische Leiden sowie ein beeinträchtigtes Funktionsniveau. Eine kürzlich veröffentlichte Langzeit-Nachfolgestudie deutet auf eine düstere Zukunftsperspektive mit einem deutlich erhöhten Risiko für geringe Bildungsabschlüsse, mangelnden Erfolg im Berufsleben und schlechtere psychische Gesundheit hin. Warum Jugendliche Langzeitschmerzen entwickeln, ist nicht vollständig geklärt. Die biopsychosoziale Pathogenese ist wahrscheinlich multifaktoriell, und dysfunktionale Bewältigungsstrategien von Stress scheinen sowohl bei der Entstehung als auch der Aufrechterhaltung der Schmerzen eine entscheidende Rolle zu spielen.

Für die für Kinder und Jugendliche empfohlenen Behandlungen gibt es im Vergleich zum Wissensstand bei Erwachsenen deutlich weniger wissenschaftliche Evidenz. Die WHO betonte in ihren Leitlinien von 2020 auch die Notwendigkeit von Studien zu innovativen Methoden der Bereitstellung von Physiotherapie und psychologischen Interventionen, einschließlich mobiler Apps, um Patienten und ihre Familien bei der Teilnahme an der Schmerzrehabilitation zu unterstützen. Studien zu neuen Formen der Interventionsbereitstellung können auch Aufschluss darüber geben, wie Behandlungen, die bei Erwachsenen vielversprechende Effekte gezeigt haben, am besten an Kinder und Jugendliche angepasst werden können.

Die einzige Behandlung mit robuster Evidenz ist die interdisziplinäre multimodale Rehabilitation mit Elementen der Physiotherapie und Psychotherapie. Allerdings ist die multimodale Rehabilitation anspruchsvoll und nur für eine begrenzte Anzahl von Patienten verfügbar. Im Bereich der verhaltensmedizinischen Forschung findet ein Paradigmenwechsel statt, bei dem viele Kliniker und Forscher von einer kurzsichtigen Fokussierung auf Symptome abrücken und stattdessen Methoden erforschen, die auf den Ressourcen und Stärken der Patienten basieren. Zwei Beispiele für ressourcenbasierte Interventionen, die den Rehabilitationsprozess rationalisieren könnten, sind dosierte körperliche Aktivität und Achtsamkeit, die gemeinsam haben, dass sie über digitale Technologie verordnet und durchgeführt werden können.

Die Idee, die Schmerzrehabilitation durch eine Kombination aus täglicher körperlicher Aktivität und Achtsamkeit zu ergänzen, wird theoretisch durch die Selbstbestimmungstheorie (SDT) gestützt. Nach SDT werden psychologische Ressourcen und Stärken im Zusammenspiel mit der Umwelt aufgebaut, wenn das Individuum sich frei fühlt, sich in eine gewünschte Richtung zu bewegen (Autonomie), sich fähig fühlt, seine Situation zu beeinflussen (Kompetenz), und ein Zugehörigkeitsgefühl (Verbundenheit) erlebt. Ein hohes Maß an Autonomie bildet auch die Grundlage für die Entwicklung intrinsischer Motivation, die junge Menschen mit Langzeitschmerzen benötigen, wenn Veränderungen im Lebensstil und Strategien langfristig nachhaltig sein sollen.

Das CACTUS-Projekt zielt darauf ab, diese Interventionen zu wirksamen digitalen Ergänzungen der multimodalen Schmerzrehabilitation umzugestalten und das Design und die neue Art der Interventionsbereitstellung in einer randomisierten kontrollierten Pilotstudie zu untersuchen. Das Projekt wird auch die Motivation der Familien für die angebotene Schmerzrehabilitation mittels qualitativer Methodik untersuchen. Das Design des Projekts basiert auf Erfahrungen und Expertise, die die Forschungsgruppe während der Arbeit an mehreren früheren Studien zu psychologischen Interventionen aufgebaut hat, die sowohl auf krankenhausbasierter Rehabilitation als auch auf verschiedenen digitalen Plattformen basierten.

FORSCHUNGSFRAGEN UND HYPOTHESEN Das übergeordnete Ziel des CACTUS-Projekts ist es, das Potenzial digital verordneter körperlicher Aktivität und Achtsamkeit – die bei erwachsenen Patienten vielversprechende Ergebnisse gezeigt haben – als integrierte Bestandteile der multimodalen Schmerzrehabilitation für Jugendliche im Alter von 13-18 Jahren zu untersuchen und ein besseres Verständnis dafür zu schaffen, wie die Motivation zur Teilnahme gestärkt werden kann.

Eine erste Hypothese ist, dass Jugendliche ebenso von täglicher körperlicher Aktivität und Achtsamkeitsübungen profitieren können wie Erwachsene, dass jedoch Anpassungen in der Art und Weise erforderlich sind, wie die Interventionen verordnet werden, um Patienten zu erreichen und zu motivieren. Eine zweite Hypothese ist, dass es durchaus möglich ist, Jugendliche mit Unterstützung einer mobilen App eigenständig trainieren zu lassen. Eine dritte Hypothese ist, dass körperliche Aktivität und Achtsamkeit synergetische Effekte haben, wenn sie zeitlich und räumlich kombiniert werden. Dies liegt daran, dass körperliche Aktivität Lernen und Konzentration stärkt, was den Erwerb neuer Perspektiven und Strategien katalysieren kann, während Achtsamkeit dazu beitragen kann, die Motivation für tägliche Bewegung aufrechtzuerhalten und das Risiko zu verringern, bei vorübergehenden Rückschlägen aufzugeben.

Das langfristige Ziel des Projekts ist es, die Interventionen der Studie und die neue digitale Art, Teile der Rehabilitation zu verordnen, weiterzuentwickeln und zu evaluieren, was letztlich die Zugänglichkeit und den Anteil der Patienten, die positive Ergebnisse erzielen, erhöhen kann. Ein zweites Ziel ist es, Wissen und Erkenntnisse darüber zu generieren, was junge Menschen motiviert, sich an ihrer Rehabilitation zu beteiligen, was dazu beitragen kann, die multimodale Schmerzrehabilitation effektiver zu gestalten.

Das Projekt ist darauf ausgelegt, herauszufinden, ob eine verkürzte Phase der Schmerzrehabilitation, ergänzt durch digital vermittelte körperliche Aktivität und Achtsamkeit, ebenso effektiv ist wie eine längere Phase der traditionellen Behandlung. Als präzise Forschungsfrage formuliert: Sind 6 Wochen multimodale Schmerzrehabilitation plus 6 Wochen Training in körperlicher Aktivität und Achtsamkeit – verordnet über eine mobile Anwendung – ebenso effektiv und sicher wie 12 Wochen reguläre Schmerzrehabilitation?

STUDIENDESIGN Der quantitative Teil des CACTUS-Projekts ist somit als randomisierte kontrollierte Non-Inferiority-Studie konzipiert. Siehe Abbildung 1 unten. Etwa 60 Patienten im Alter von 13-18 Jahren werden konsekutiv rekrutiert und randomisiert, entweder ihre Rehabilitation mit 6 Wochen körperlicher Aktivität und Achtsamkeit zu beginnen und dann 6 Wochen multimodale Schmerzrehabilitation zu durchlaufen, oder nach dem üblichen Zeitplan (12 Wochen) versorgt zu werden.

Die Hälfte der Patienten in der Interventionsgruppe beginnt mit einer 2-tägigen Einführung und die Hälfte erhält eine einstündige Einführung. Die multimodale Rehabilitation, die beide Gruppen in unterschiedlichem Umfang erhalten, wird vom gleichen Team von Betreuern an der Kinderklinik, Universitätsklinikum in Linköping, durchgeführt. Der Projektträger wird daher die Region Östergötland sein.

STICHPROBENGRÖSSE Die Untersucher haben von mittleren Patientenwerten des primären Endpunktmaßes WASAS-Y (siehe Endpunktmaße unten) ausgegangen und einen hypothetischen Unterschied zwischen den beiden Gruppen von 10 %, der als klinisch bedeutsame Differenz angesehen wird. Mit einer falsch-positiven Wahrscheinlichkeit (Alpha) von 0,05 und einer Power von 80 % ergab sich eine geschätzte minimale Gesamtstichprobengröße von 42 Studienteilnehmern. Um Spielraum für Ausfälle zu schaffen und die Studie an den Umfang der Aktivitäten des Schmerzteams anzupassen, streben die Untersucher an, etwa 60 Patienten einzuschließen. Die Anwendung eines sequenziellen Monitorings mittels Bayes’scher Wahrscheinlichkeitsverteilungsanalyse bedeutet, dass die Untersucher die Anzahl der Studienteilnehmer im Verlauf reduzieren oder erhöhen können. Dies dient dazu, das Risiko sowohl von Über- als auch Unterrekrutierung zu verringern und die Zusammenstellung von Pilotdaten aus einer begrenzten Population (10-15 Patienten) zu ermöglichen, die die Grundlage für die Finanzierung des Forschungsprojekts bilden und auch die Sicherheit der Studienteilnehmer gewährleisten können. Angesichts der Anzahl von Patienten, die das Team für chronische Schmerzen (Kinderklinik, US Linköping) jährlich aufnimmt (etwa 40), wird geschätzt, dass die Rekrutierung von 60 Studienteilnehmern 2 Jahre dauern wird. Der geplante Studienbeginn ist Februar 2026, und die Rekrutierung soll in den ersten Monaten des Jahres 2028 abgeschlossen sein.

DIE INTERVENTIONEN Teilnehmer, die der Interventionsgruppe zugewiesen werden, erhalten 6 Wochen lang tägliche körperliche Übungen und Achtsamkeit zu Hause über eine mobile App; ein vollständig entwickeltes und pilotgetestetes Prototyp namens Phystic. Anschließend erhalten sie 6 Wochen lang reguläre multimodale Schmerzrehabilitation. Während der 12-wöchigen Nachbeobachtungsphase wird den Teilnehmern empfohlen, das tägliche Training fortzusetzen, dürfen aber in dieser Zeit frei aus den in der mobilen App verfügbaren Workouts wählen.

Das Heimtraining wird auf zwei verschiedene Arten initiiert. Entweder über einen einstündigen Krankenhausbesuch oder über eine intensivere zweitägige Einführung, die auch Schmerzaufklärung und angeleitetes körperliches und mentales Training nach den gleichen Prinzipien wie die in der mobilen App enthaltenen Übungen umfasst. Teilnehmer der Interventionsgruppe erhalten über die mobile App fünf Tage die Woche ein verordnetes körperliches Aktivitäts-Workout des Tages und eine zusätzliche Übung des Tages mit angeleiteter Achtsamkeit. Die App bietet die Möglichkeit, einen Ruhetag zu wählen, und der Teilnehmer wird dann ermutigt, eine kurze Übung durchzuführen, die Entspannung und Erholung stimuliert. Über die Chat-Funktion der mobilen App können Studienteilnehmer Fragen stellen und ermutigendes Feedback von einem ausgewählten Gesundheitsfachmann (Physiotherapeut oder Psychologe) erhalten.

Die mobile App wurde als Innovationsprojekt an der Universität Linköping entwickelt und ist mit den beiden gängigsten mobilen Betriebssystemen (iOS und Android) kompatibel. Das System umfasst auch eine Edelstahl-Hantelstange mit stoßdämpfendem Schutz an den Enden. Das System wurde seit Herbst 2023 in zwei verschiedenen Pilotstudien mit Jugendlichen mit Adipositas und Krebs getestet, und Interviews haben gezeigt, dass eine Mehrheit eine positive Erfahrung mit dem Training über die App beschreibt. Die Instruktoren sind überwiegend zugelassene Gesundheitsfachkräfte (Physiotherapeuten, Psychologen, Ärzte) mit umfangreicher Erfahrung in der Arbeit mit Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Derzeit gibt es etwa 50 Anleitungsvideos unterschiedlicher Länge und Intensität, die Fitness, Kraft, Mobilität, Yoga sowie angeleitete Achtsamkeits- und Atemübungen umfassen.

Die Kontrollgruppe erhält 12 Wochen lang reguläre multimodale Schmerzrehabilitation, was bedeutet, dass sie genauso lange wie die Interventionsgruppe versorgt wird, aber doppelt so viel interdisziplinäre multimodale und krankenhausbasierte Behandlung erhält. Anstelle einer mobilen App erhält die Kontrollgruppe einen Aktivitätskalender, der die Erfassung täglicher Aktivitäten, zufällige Messungen des Wohlbefindens (Schmerz und Lebenszufriedenheit) und eine Möglichkeit zur Sammlung qualitativer Daten (freies Schreiben basierend auf offenen Fragen) ermöglicht, ähnlich der qualitativen Datenerhebung in der mobilen App.

DATENANALYSE Sowohl positive als auch negative Effekte der Intervention werden mittels Bayes’scher Wahrscheinlichkeitsverteilungen evaluiert. Aus den Patientenakten werden die Untersucher Daten zu Komorbidität, medikamentöser Behandlung und der Anzahl der Krankenhausbesuche jedes Studienteilnehmers während seiner Schmerzrehabilitation sammeln. Informationen über die Anzahl von Rückfällen während der Nachbeobachtungsphase (12 Wochen) werden ebenfalls aus den Patientenakten gewonnen.

ETHISCHE ASPEKTE Frühere Forschung hat gezeigt, dass die beiden Teilkomponenten der Projektintervention (körperliche Aktivität und Achtsamkeit) mit sehr wenigen Risiken verbunden sind. Körperliche Aktivität ist niemals völlig risikofrei, aber die Trainingseinheiten in der mobilen App werden von Physiotherapeuten mit Erfahrung in der Anleitung von Kindern und Jugendlichen instruiert, und die Nutzung der mobilen App wird insgesamt als weniger riskant eingeschätzt als viele alltägliche Situationen, wie Schulsport oder Freizeitsport. Die Tatsache, dass die Teilnehmer der Interventionsgruppe sechs Wochen auf Physiotherapie und Psychotherapie warten müssen, wird als begrenztes Risiko angesehen, da der Studienteilnehmer telefonischen Kontakt mit dem Team hat und Unterstützung erhält, um mehrere Veränderungsprozesse zu beginnen, die vorteilhaft sein können. Alle Verarbeitungen personenbezogener Daten erfolgen gemäß den Vorschriften der DSGVO. Die mobile Anwendung speichert Informationen über Nutzerstatistiken und geschriebenen Text in verschiedenen Übungen, findet in dieser Studie jedoch hauptsächlich auf dem Gerät des Teilnehmers statt. Im Zusammenhang mit der Erhebung werden die Daten anonymisiert. Insgesamt wird der Nutzen der Teilnahme am Projekt als weitaus höher eingeschätzt als die Risiken.

KLINISCHE BEDEUTUNG Das CACTUS-Projekt könnte einige der Wissenslücken schließen, die hinsichtlich der Auswirkungen von körperlichem Training und Achtsamkeit auf junge Menschen mit chronischen Schmerzen bestehen. Wenn die Projektergebnisse zeigen, dass die neuen Behandlungsprinzipien und die neue Technologie effektiv sind und von den Patienten geschätzt werden, könnten deutlich mehr junge Menschen schnelle und wirksame Hilfe bei ihren Schmerzproblemen erhalten. Der qualitative Teil des Projekts, der darauf abzielt, die Motivation zur Teilnahme am Rehabilitationsprozess besser zu verstehen, könnte wichtige Erkenntnisse generieren, die die Grundlage für die Weiterentwicklung der Versorgung junger Menschen mit Langzeitschmerzen bilden können. Eine langfristige Vision für das CACTUS-Projekt ist es, die mobile App und ihren Inhalt zu einer vollständig digitalen und maßgeschneiderten Behandlung für leichte bis mittelschwere Schmerzprobleme weiterzuentwickeln. Eine solche Lösung hat großes Potenzial, deutlich mehr Patienten zu erreichen und so die Versorgung gerechter und kosteneffektiver zu gestalten. Insgesamt könnten die Ergebnisse des Forschungsprojekts dazu beitragen, dass eine große Anzahl junger Menschen eine bessere und stärker personenzentrierte Schmerzrehabilitation erhält.

VERBREITUNG UND UMSETZUNG DER PROJEKTERGEBNISSE Die Ergebnisse des CACTUS-Projekts werden in mindestens zwei begutachteten Fachzeitschriftenartikeln veröffentlicht. Die Ergebnisse werden auch auf einer oder mehreren wissenschaftlichen Tagungen präsentiert. Darüber hinaus werden Teile der Projektergebnisse auf wissenschaftlichen Treffen vorgestellt, die vom Schwedischen Kinder-Schmerzverband und an den Krankenhäusern arrangiert werden, die mit dem Langzeitschmerzteam in der südöstlichen Gesundheitsregion zusammenarbeiten und Patienten dorthin überweisen.

ZEITPLAN 2024 Antrag an die Schwedische Ethikprüfungsbehörde. 2025 Vorbereitung der Rekrutierung und Feinabstimmung der technischen Lösungen. 2026 Beginn der Rekrutierung, Nachbeobachtung und Datenerhebung. Abschluss des Projekts. 2027 Fortsetzung der Rekrutierung, Nachbeobachtung und Datenerhebung. 2028 Abschluss des Projekts.

FORSCHUNGSGRUPPE Oskar Lundgren MD, Ph.D, MSc – Hauptuntersucher Senior Lecturer in Pädiatrie, Universität Linköping Lehrer (Stufe 3) in Mindfulness-Based Stress Reduction (MBSR). Chefarzt, Chronisches Schmerzteam und Pädiatrisches Rehabilitationsteam* Projektleiter, Phystic Innovationsprojekt

Eva Shaerling, examinierte Krankenschwester Fachkrankenschwester für Rehabilitationsmedizin Teamleiterin, Chronisches Schmerzteam*

Prospektiver Doktorand Erik Nilsson, registrierter Psychologe Prospektiver Doktorand

Hanna Tigerstrand Grewnert, PhD, Physiotherapeutin Senior Lecturer in Physiotherapie, Universität Linköping Beraterin für körperliches Training und beteiligt am Phystic-Projekt

Maria Gyris MD Chefärztin, Fachärztin für Pädiatrische Neurologie Västerviks Krankenhaus, Region Kalmar Beraterin für Pädiatrische Neurologie & Rehabilitation

Ulrika Müssener PhD Associate Professor in Gemeinschaftsmedizin, Universität Linköping Beraterin für Qualitative Methoden und Analyse

Marcus Bendtsen PhD Associate Professor in Biostatistik und öffentliche Gesundheit, Universität Linköping Berater für Studiendesign, Statistik und Datensicherheit

* IKH Kronprinzessin Victoria Kinder- und Jugendkrankenhaus Universitätskrankenhaus Linköping