Toistuvan magneettistimulaation ja keuhkoahtaumatautiin kohdistuvan harjoituksen vertailu nelipäisessä lihastoiminnassa

On ollut huomattavaa kiinnostusta löytää menetelmiä nelipäisen lihasten toiminnan parantamiseksi keuhkoahtaumataudissa, koska nelipäisen lihasten toimintahäiriö liittyy heikentyneeseen harjoituskapasiteettiin5 ja potilaiden eloonjäämiseen16 keuhkojen toiminnasta riippumatta. Harjoitusta ja koulutusta sisältävät keuhkokuntoutuskurssit voivat lisätä oksidatiivisia entsyymejä, nelipäisen lihasten voimaa ja kestävyyttä keuhkoahtaumatautipotilailla17 ja parantaa kävelykykyä jopa 8 viikon ajan12, 18. PR ei kuitenkaan ole täydellinen ratkaisu: kaikki Yhdistyneen kuningaskunnan alueet eivät tarjoa PR:tä, PR:n osuus potilaista on keskimäärin vain 50 % ja keskeyttämisaste on 30 %. Myös merkittävä osa potilaista (noin 30 %) ei lisää harjoituskykyään PR19:n seurauksena, ehkä siksi, että hengenahdistus rajoittaa heidän suorittamaansa harjoittelua tai heidän ääreislihasvoimansa on normaali19. Siksi on olemassa kiinnostusta vaihtoehtoisiin hoitoihin tai harjoituksen lisäaineisiin, erityisesti mitä tulee paikallisiin lihashoitoihin, joita heikentynyt hengitystoiminta ei rajoita. Femoraalisen hermon toistuva sähköstimulaatio (rES) näyttää olevan tehokas vaihtoehtoinen menetelmä nelipäisen lihaksen passiiviseen harjoitteluun. 30 minuuttia rES taajuudella 10 Hz viisi kertaa viikossa molempiin jalkoihin lisäsi lihasvoimaa ja harjoittelukykyä potilailla, joilla oli COPD21 ja sydämen vajaatoiminta22. Samanlaisia ​​tuloksia on saavutettu 15 minuutin toistuvalla femoraalisen hermon (rMS) magneettistimulaatiolla kolme kertaa viikossa23. Kuitenkin rES-hoitotutkimuksissa, joilla on tutkittu vaikutuksia harjoitussuorituskykyyn, on usein käytetty erillisiä hoito- ja kontrolliryhmiä, mikä tuo mukanaan yksilöiden välisiä eroja tutkimuksiin, jotka jo rajoittivat otoskoon243 ja ovat käyttäneet vain vapaaehtoisia nelipäisen lihasten toiminnan mittauksia96. Ainoassa rES:n biopsiatutkimuksessa käytettiin cross-over-mallia, mutta biopsiat otettiin vain ennen ja jälkeen rES-harjoittelujakson, ei ennen ja jälkeen kontrollijakson.244 RMS-tutkimukseen osallistui yhteensä kahdeksantoista koehenkilöä (kymmenen rMS:ään, kahdeksan kontrolliin), eikä biopsioita otettu lihasten histologisten muutosten arvioimiseksi. Tällä tutkimuksella pyrin ensisijaisesti arvioimaan intensiivisen rMS-protokollan aiheuttamia muutoksia nelipäisen reisilihaksen ominaisuuksissa ja toiseksi vertailemaan nelipäisen lihasten toiminnan muutoksia rMS:n seurauksena kliinisen lihastoiminnan parantamisen kultastandardin, PR:n kanssa.

menetelmät

Eettinen hyväksyntä Ealing & West London Mental Health Trustin tutkimuseettinen komitea hyväksyi tutkimuksen (06/Q0410/54). Tutkimus rekisteröitiin National Clinical Trials Database -tietokantaan (NCT 00737698). 2.13.1

Otoskoon laskeminen Harjoittelututkimukseen tarvittava otoskoko perustui ryhmämme aikaisemman PR-tutkimuksen teholaskelmiin221 ja ryhmämme pilottitietoihin rMS:n vaikutuksesta lihasvoimaan (Swallow et al, julkaisematon) käyttäen Stata 10 -tilastotietoja. ohjelmisto. Teholaskelmat perustuivat toiminnallisiin parannuksiin (54 metrin lisäys 6 MW:lla PR:n seurauksena ja 10 %:n lisäys nelipäisessä TwQ:ssa rMS:n seurauksena, kliinisesti merkitsevänä vähimmäislisäyksenä) pikemminkin kuin lihassyiden CSA:n tai tyypin I kuidun lisäykset. viimeksi mainitusta ei ollut saatavilla tietoja. Valitsimme nykimisvoiman 10 %:n lisäyksen minimaalisen merkittäväksi lisäykseksi, koska aiemmat tiedot Madorilta ym. osoittivat nykimisvoiman lisääntyneen 9,7 % 8 viikon PR17:n seurauksena. Valittiin 80 %:n tavanomainen teho ja kaksisuuntainen p-arvo ≤ 0,05, mikä osoittaa, että PR-haarassa vaadittiin vähintään kymmenen potilasta ja rMS-haarassa 26 potilasta. Tavoitteenamme oli rekrytoida viisitoista PR-ryhmään ja kolmekymmentä rMS-ryhmään mahdollistaaksemme potilaiden keskeyttämisen aiemmalla tasolla. Valmistuttuaan PR-ryhmässä oli seitsemäntoista ja rMS-ryhmässä kolmekymmentäseitsemän.

Kohteen valinta Kahdeksankymmentäkuusi keuhkoahtaumapotilasta suostui poikkileikkaustutkimukseen ja suostui myös koulutustutkimukseen, joten mukaanotto- ja poissulkemiskriteerit olivat samat kuin poikkileikkaustutkimuksessa. Potilaita estettiin aloittamasta mitään uutta harjoitusohjelmaa tai uutta säännöllistä lääkitystä suostumuksesta tutkimuksen loppuun saattamiseen, ja potilaita rohkaistiin ottamaan minuun yhteyttä akuutin pahenemisvaiheen ensimmäisenä päivänä, jotta asianmukainen hoito voitaisiin aloittaa. Tutkimuksen suunnittelu ja osallistujien virta tutkimukseen on esitetty kuvissa 4.1 ja 4.2.

Satunnaistettu FFMI laskettiin käyttämällä biosähköistä impedanssia (Menetelmät luku 2.4.2.1) ja potilaat jaettiin matalaan FFMI:hen (naaraat <15 kg/m2, miehet <16 kg/m2) ja normaaliin FFMI:hen. Matala ja normaali FFMI-ryhmät satunnaistettiin erikseen (niin matalan FFMI:n potilaat jakautuivat tasaisesti hoitoryhmien kesken) käyttämällä suljettua kirjekuorijärjestelmää ja neljän toimenpiteen lohkoa painotettuna 2:1:1 rMS:lle: PR: ei aktiivista hoitoa teholaskennassa ehdotti, että PR-haarassa tarvittiin vähintään kaksi kertaa enemmän potilaita kuin rMS-haarassa.

Harjoitusta edeltävät arvioinnit Keuhkojen toiminnan, FFMI:n, nelipäisen lihasten voiman, nelipäisen lihasten kestävyyden, fyysisen aktiivisuuden ja 6 MW:n sekä maksimaalisen sykliergometrian suorituskyvyn ja HRQOL-mittaukset suoritettiin Menetelmät-luvun kohdissa 2.4-2.7 kuvatulla tavalla. Suoritettiin nelipäisen reisilihaksen perkutaaninen biopsia ja lihassyytyyppianalyysi. Potilaille tehtiin harjoittelua edeltävä fysiologinen arviointi ja biopsiat neljän viikon kuluessa satunnaistamisesta. Arviointi tehtiin poikkileikkaustutkimuksessa kuvatulla tavalla (rMS-ryhmässä molemmat jalat testattiin samana päivänä, kahdessa muussa ryhmässä testattiin hallitsevan käden ipsilateraalinen jalka) ja sitten potilaat etenivät heille määrättyyn hoitoon kahden sisällä. viikkoa.

Harjoitteluprotokollat

Femoraalisen hermon toistuva magneettistimulaatio (rMS) Tämä toimitettiin Magstim Rapid -magneettisen hermostimulaattorijärjestelmän avulla (Magstim, Whitland Dyfed, UK) ja minä valvoin sitä RBH Muscle Labissa. Potilas istui pystyasennossa tai kallistui hieman taaksepäin mattokelan ollessa kiedottu harjoitettavan nelipäisen lihaksen ympärille stimuloitavan jalan jalkaterän ollessa hihnassa niin, että supistukset olivat isometrisiä (kuva 2.8). Stimulaatiotaajuus oli 40 Hz ja käyttöjakso 0,4 (1 s päällä, 4 s pois päältä). Potilailla oli kolme tuntia yhtäjaksoista rMS:ää (wc-taukoja lukuun ottamatta) kahdesti viikossa 8 viikon aikana ja vähintään 24 tunnin lepo istuntojen välillä. Ensimmäisessä istunnossa ärsykkeen intensiteetti nostettiin 22 % tehosta 40 % tehoon, ja myöhemmissä istunnoissa teho oli 40 %, koska tämä oli yläraja sille, mitä potilaat sietävät ja kone pystyi toimittamaan koko istunnon ajan. 40 % tehosta tuotti yleensä 10-20 % potilaan MVC:stä.

Keuhkojen kuntoutus (PR) Tämän suoritti tutkiva hengitysfysioterapeutti Royal Brompton Hospitalissa kahdesti viikossa enintään kolmella potilaalla per istunto, joten harjoittelua valvottiin tarkasti. Harjoittelu koostui lämmittelystä, sitten tunnin aerobisesta työstä koehenkilöiden kanssa, jotka harjoittelivat paperipyörällä työkuormalla, joka tuotti 80 % heidän VO2-huippustaan ​​maksimaalisella inkrementaalisella sykliergometriaprotokollalla, juoksumatolla, portaiden kiipeämisessä ja yhdistelmässä jalkojen vastustusharjoituksia, joihin sisältyy jalkojen painoja, kyykkyjä ja istumaan seisomaan -liikkeitä, joita seuraa jäähdyttely. Jokaisella harjoituksella yritettiin lisätä kunkin harjoituksen intensiteettiä ja/tai toistojen määrää. Ohjaavan fysioterapeutin käyttämä harjoituslomake saavutusten kartoittamiseen on esitetty kuvassa 2.9.

Ei aktiivista hoitoa (kontrollit) Kontrolleja pyydettiin jatkamaan tavanomaista toimintaansa, ja heihin otettiin yhteyttä puhelimitse kahdesta kolmeen kertaan 8 viikon aikana keskeyttämisen minimoimiseksi ja keuhkoahtaumatautien akuuttien pahenemisvaiheiden seuraamiseksi. Tutkimuksen päätyttyä nämä potilaat kirjattiin PR-kurssille RBH:ssa, jos he halusivat.

Harjoittelun jälkeiset arvioinnit PR- ja rMS-ryhmille fysiologiset testit tehtiin neljästä viiteen vuorokautta viimeisen harjoituksen jälkeen ja kolmesta neljään päivää myöhemmin otettiin biopsiat. Kontrollit arvioitiin samalla viikolla kuin muutkin. Ajoituksen tarkoituksena oli minimoida ryhmäerot, jotka johtuvat vaihtelevista viiveistä viimeisen harjoituksen ja testauksen välillä. Harjoittelun jälkeiset arvioinnit sisälsivät kaikki samat testit kuin koulutusta edeltävä arviointi.

Tilastollinen analyysi Ensisijaiset tulosmittaukset olivat a) muutos nelipäisen reisilihaksen kuitusuhteissa ja kuidun CSA:ssa harjoitellussa jalassa verrattuna harjoittamattomaan jalkaan rMS-ryhmässä ja b) muutos nelipäisen reisilihaksen toiminnassa rMS-ryhmässä vs. PR-ryhmä. Kaikki tilastollinen analyysi suoritettiin käyttämällä SPSS:ää (SPSS 15, Chicago, USA). Mann-Whitney U -testiä käytettiin ryhmien erojen arvioimiseen (potilaat vs kontrollit, harjoitettu vs. harjoittamaton jalka, muutos harjoitellussa jalassa vs muutos harjoittamattomassa jalassa), Spearmanin rankkorrelaatiokerroin laskettiin korrelaatioiden arvioimiseksi ja käytettiin Wilcoxon Signed-Ranks -testiä. tutkia eroja harjoitusta edeltävien ja sen jälkeisten tulosten välillä sekä harjoitellussa että harjoittamattomassa jalassa (tiedot eivät jakaudu normaalisti). Vuorovaikutustekijä laskettiin arvioimaan pahenemisen vaikutusta tutkimuksen aikana. Kaksisuuntaista p-arvoa ≤0,05 käytettiin tilastollisen merkitsevyyden määrittämiseen.