Ruokavaliotoimenpiteet, rodun mukaan, arvioitu täydentäväksi kivun hoidoksi (DIRECTPain)

Puhelinseulonta. Vain sellaiset osallistujat, jotka raportoivat voimakkaasta kipusta (>3/10 kipua), joilla on vamma vähintään yhdellä toiminnallisella alueella (työ, sosiaalinen/virkistystoiminta, henkilökohtainen hoito), rekrytoidaan kansallisen kipustrategian118 mukaisesti. Kaikki osallistujat käyvät läpi seulontahaastattelun, jossa tarkastellaan kunkin osallistujan OA-tilaa ja arvioidaan polven OA:n raportoitu kesto, nykyiset ja aiemmat hoidot, komorbidit, nykyinen lääkkeiden käyttö ja ruokavalio. Käyttämällä American College of Rheumatology -kriteereitä119 osallistujat otetaan mukaan riippumatta siitä, kärsivätkö he yksi- tai kahdenvälisiä polven OA-kipuja. Seulonnassa arvioidaan myös ruokavalio- ja terveyshistoria sen varmistamiseksi, ettei muita poissulkemiskriteerejä ole olemassa. Kotitalouksien tulot raportoidaan SES:n määrittämiseen, ja katuosoitetta käytetään elintarvikekauppojen läheisyyden määrittämiseen.

Osallistujat. Tutkijat rekrytoivat 200 aikuista (40-75), joilla on polven oA. Polven OA:n esiintyvyys lisääntyy iän myötä, ja se on erittäin alhainen ennen 40 vuoden ikää, ja huippu on 65–75-vuotiaana. Otos on tasapuolisesti edustettuna eri roturyhmissä (100 NHB ja 100 NHW), mikä johtaa 2 (rotu) 2 (LCD tai USDA) -malliin. Osallistujat rekrytoidaan olemassa olevien tietokantojen, yhteisön lentolehtisten, radio-/sanomalehtimainosten, yhteisön tiedotuksen, sosiaalisen median ja UAB Pain Treatment Clinicin avulla. Toteutettavuuskokeilumme kulumisaste oli 12 %, mutta haluamme olla konservatiivisia nykyisen terveyskriisin aikana. Odotamme, että aterioiden tarjoaminen nykyisessä ehdotuksessa lisää säilyttämistä.

Osallistumiskriteereihin kuuluvat:

1. polven OA:n diagnoosi
2. kipua vähintään 4/7 päivänä viikossa viimeisen 3 kuukauden aikana (kipu ≥3/10 asteikolla 0-10)
3. ikä 40-75 välillä
4. >100 g hiilihydraattien keskimääräinen päivittäinen kulutus (perustuu vaiheen 1 elintarviketarkistuslistaan)
5. suullisen ja kirjallisen englannin kielen ymmärtämistä
6. tunnistaa itsensä joko NHB:ksi tai NHW:ksi
7. BMI 25-40 kg/m2

Poissulkemiskriteereitä ovat:

1. lääkittämätön diabetes
2. haluttomuus noudattaa määrättyjä ruokavalioita
3. viimeaikainen painonmuutos (>4 kg viimeisen kuukauden aikana)
4. tällä hetkellä dieetillä
5. syömishäiriöt tai muut psykiatriset häiriöt, jotka vaativat sairaalahoitoa viimeisen 6 kuukauden aikana
6. ruoansulatuskanavan sairaudet
7. pureskelu- tai nielemisvaikeudet
8. luottaa muihin aterioiden valmistuksessa
9. sydän- ja verisuonitauti tai keuhkosairaus
10. päivittäiset opioidikipulääkkeet
11. sellaisten lääkkeiden käyttö, joiden tiedetään muuttavan aineenvaihduntaa tai ruoansulatusta (esim. protonipumpun estäjät)
12. verenpainelääkkeiden käyttö, jotka vaikuttavat glukoosinsietokykyyn
13. tupakan käyttöä
14. osallistuminen äärimmäiseen harjoitteluun
15. polven tekonivelleikkaus

Antropometriset mittaukset. Paino mitataan jokaisella klinikkakäynnillä. Samaa kalibroitua asteikkoa standardoidulla stadiometrillä käytetään kaikissa mittauksissa. Myös pituus, vyötärön ympärysmitta, syke ja verenpaine mitataan.

Aktigrafia. Kelpoisuuden määrittämisen jälkeen osallistujia pyydetään käyttämään ActiWatch2:ta (Philips Respironics) 7 päivän ajan. Actiwatch2 on solid-state-kiihtyvyysanturi, joka on suunniteltu mittaamaan päivittäisiä uni-heräämiskuvioita ja tallentaa kehon liikkeitä. Objektiivisen unitietojen kerääminen on tärkeää, koska kipu ja unihäiriöt ovat usein rinnakkaissairauksia ja osoittavat rodullisia eroja. Aktigrafian on osoitettu olevan verrattavissa polysomnografiaan, ja tutkimukset ovat osoittaneet aktigrafisen mittauksen pätevyyden henkilöillä, joilla on krooninen kipu ja ilman sitä. Osallistujia pyydetään antamaan signaali ActiWatch2:ssa nukkumaan menossa ja aamulla herääessään. Päivittäinen kokonaisaktiivisuus ja aktiivisuus unen aikana (eli levollinen uni) mitataan ja niitä verrataan ajan ja ryhmien välillä. Uskomme, että LCD lisää päivittäistä aktiivisuutta ja vähentää aktiivisuutta unen aikana, mikä merkitsee levollisempaa unta.

Ruoan tarkistuslistat ja ruokavalioon liittyvät kyselylomakkeet. Ruokatietoa, kylläisyyttä ja ruokavaliotyytyväisyyttä arvioidaan 7 päivän ruoan tarkistuslistalla, joka jaetaan ensimmäisen käynnin aikana ja kerätään käynnillä #2 tyypillisen ruokavalion saannin määrittämiseksi. Toimenpiteen aikana (vaihe 2) 7 päivän ruokatarkistuslistat täytetään viikoittain, jotta voidaan kvantitatiivisesti mitata ruokavalioreseptien noudattamista Android-pohjaisissa tableteissa, joissa on Research Electronic Data Capture (REDCap) -ohjelmisto. Nämä analysoidaan Minnesotan yliopiston tutkimustietojärjestelmän avulla. Tarjottujen ruoat merkitään muistiin. Yleistä ravitsemustietoa arvioidaan yleisen ravitsemustietokyselyn (GNKQ) avulla. GNKQ arvioi neljää aluetta, mukaan lukien ruokavalioohjeet, ravintoaineiden lähteet, elintarvikkeiden valinta ja ruokavalioon liittyvät sairaudet. Jokaisesta osiosta voidaan laskea pisteet sekä yleistietopisteet. Elintarviketurvan arvioinnissa käytetään kotitalouksien elintarviketurvallisuusasteikon (HFSS-SF) lyhyttä muotoa. Osallistujat täyttävät lähtötilanteessa ja joka kolmas viikko muokatun ominaisuus- ja tilakyselylomakkeen, joka on suunniteltu arvioimaan nälkää, himoa ja muita toimenpiteitä, jotka liittyvät kykyyn pidättäytyä syömästä. Vierailulla 4 osallistujat täyttävät muokatun version hoitotyytyväisyyskyselystä (TSQM) arvioidakseen asenteita ja tyytyväisyyttä annettuihin ravintomääräyksiin ja saavutettuihin yleisterveyteen liittyviin muutoksiin.

Ruokavalion interventio. Kaikki ruokavalioon tarvittavat ruoat toimitetaan koulutetun ravitsemusterapeutin johdolla. Ruoka toimitetaan viikoittain osallistujien kotiosoitteeseen heidän valitsemaansa aikaan ja päivämääränä. Hyödynnämme laajasti saatavilla olevaa Shipt-palvelua toimittaaksemme elintarvikkeita paikallisista ruokakaupoista, mikä laajentaa huomattavasti toimitusaluettamme ja kattavuuttamme. Tätä menetelmää käytetään tällä hetkellä menestyksekkäästi Co-PI:n (Sorge) ja Co-Is:n (Goss, Gower) jatkuvassa ruokavaliossa. Se on osallistujien suosiossa ja toteuttamiskelpoinen. Osallistujien valinnan odotetaan lisäävän sitoutumista, samoin kuin sen, että elintarvikkeet toimitetaan paikallisista ruokakaupoista. Uskomme, että viikoittainen kontakti ravitsemusterapeutin ja tutkimushenkilökunnan kanssa ylläpitää interventiossa pysymistä ja parantaa hoitoon sitoutumista.

Amerikkalaisten ruokavalioohjeet (www.choosemyplate.gov/dietary-guidelines) ehdottaa 225-325 g hiilihydraatteja/päivä. Siksi alle 100 g päivässä syövien osallistujien katsotaan käyttävän vähähiilihydraattista ruokavaliota, ja heidät suljetaan pois. Osallistujat jaetaan satunnaisesti käyttämällä ositettua satunnaistusta rodun perusteella toiseen kahdesta ruokavalioryhmästä. Low-Carbohydrate Diet (LCD) on suunniteltu vähentämään päivittäistä hiilihydraattien saantia. Hiilihydraattien tiedetään saavan aikaan voimakkaita insuliinivasteita, jotka voivat johtaa oksidatiiviseen stressiin ja tulehdusta edistävään sytokiinien vapautumiseen. Osallistujia kehotetaan vähentämään hiilihydraattien kokonaissaantia (ei netto) ≤ 40 grammaan päivässä. Ateriat tarjotaan siten, että mikään valittujen aterioiden yhdistelmä ei ylitä rajaamme. Rasvoja ei rajoiteta, eikä myöskään proteiinia (liha, muna). Tutkimushenkilöstömme aterioiden tarjoaminen mahdollistaa kuitenkin proteiinien ja rasvojen kokonaismäärän rajoittamisen, mikä vähentää tätä vaihtelun lähdettä. Hedelmiä rajoitetaan ja vihanneksia sallitaan rajoitetusti (2 kupillista/päivä lehtivihanneksia, 1 kuppi/päivä tärkkelyspitoisia vihanneksia jne.). Osallistujia opastetaan nestekidenäytön mukana seuraavien juomien tyypeistä ja määristä. Sokerilla makeutettujen juomien päivittäinen tai lähes päivittäinen nauttiminen liittyi kroonisista kivuista kärsivien heikentyneeseen optimismiin ja suurempaan masennuksen riskiin terveillä naisilla. Keinotekoiset hiilihydraatittomat makeutusaineet (stevia tai sukraloosi) ovat sallittuja, mutta jauhemaisia ​​makeutusaineita (aspartaami, sakariini, stevia, sukraloosi) saa käyttää vain rajoitetusti, koska ne sisältävät maltodekstriiniä (1 g nopeasti sulavaa hiilihydraattia). LCD:n tiedetään myös vähentävän tulehduksellisia biomarkkereita enemmän kuin vähärasvaiset ruokavaliot. Itse asiassa LCD-näyttö paransi insuliiniherkkyyttä ja laski triglyseridejä, vaikka painonpudotus otettaisiin huomioon. On syytä huomata, että LCD-näytömme ei ole suunnattu painonpudotukseen, mutta odotamme painonpudotusta. Joissakin tapauksissa ruokavaliotutkimukset pyrkivät joko ylläpitämään painoa tai edistämään painonpudotusta. Kokemuksemme kuitenkin viittaavat siihen, että LCD-näytöllä on taipumus vähentää ruokahalua, mikä vaikeuttaa osallistujien painon ylläpitämistä. Tämän seurauksena emme kannusta laihduttamiseen tai painon ylläpitämiseen, vaan tarjoamme riittävästi ruokaa nälän vähentämiseksi. Vaikka tulehdus ei ole ensisijainen tulosmitta tässä ehdotuksessa, meillä on syytä uskoa, että nestekidenäytömme vähentää tulehdusmarkkereita. Kahdessa meneillään olevassa tutkimuksessa olemme käyttäneet ruokavalion tulehdusindeksiä (Dietary Inflammatory Index, DII) luokitellaksemme väestömme päivittäisiä ruokailutottumuksia. DII arvioi elintarvikkeiden pro- ja anti-inflammatorisen laadun tieteellisen tutkimuksen perusteella ja luokittelee ruokavalion tulehdusta edistäväksi (positiiviset arvot) tai anti-inflammatoriseksi (negatiiviset arvot). Tutkimuksissamme olemme havainneet, että kroonisen kivun osallistujilla alueella on kohonneet DII-pisteet (4,52 ± 0,70, keskiarvo ± SD), kun taas LCD:n osallistujilla on paljon alhaisemmat arvot (-2,16 ± 0,72), mikä heijastaa enemmän tulehdusta ehkäisevää vaikutusta. ruokavaliomalli. Laskemme DII-pisteet nykyiselle ehdotukselle mahdollistaaksemme korrelaation DII:n ja tulehdusmerkkiaineiden välillä.

Osallistujat, jotka on satunnaistettu USDA-ruokavalioryhmään (www.choosemyplate.gov) ateriat valitaan USDA:n ohjeiden mukaisiksi ja vähentävät rasvan saantia. Nämä koostuvat noin 60 % hiilihydraateista, 20 % proteiinista ja 20 % rasvasta. Kolesterolia ja tyydyttyneitä rasvoja rajoitetaan ja kaikki maitotuotteet ovat vähärasvaisia. USDA-ruokavalioryhmä kokee todennäköisesti painonpudotusta ja terveyshyötyjä, mutta enemmän kokonaisenergiasta saadaan hiilihydraateista verrattuna LCD-ryhmään.

Kipukohtaiset kyselylomakkeet. Kipua ja vammaisuutta mitataan käyttämällä BPI:tä (lyhyt muoto), WOMAC:ia ja KOOSia. BPI:tä käytetään arvioimaan kivun vakavuutta ja sitä, missä määrin kipu häiritsee päivittäistä toimintaa. Tämä luettelo mahdollistaa myös raportit kivun hoitoon käytetyistä lääkkeistä. WOMACia käytetään yleisesti niveltulehdustutkimuksissa, ja se on validoitu lukuisissa kliinisissä tutkimuksissa. Erityisesti WOMAC mahdollistaa kivun ja häiriöiden arvioinnin, mutta se on myös erityinen nivelten jäykkyyden näkökohtiin, joihin muut tutkimukset eivät pääse käsiksi. KOOS on erityinen tälle sairaudelle ja arvioi päivittäistä kipua ja elämänlaatua. PCS arvioi polven OA:hen liittyvän fyysisen ja emotionaalisen kärsimyksen, joka saattaa muuttua LCD:n avulla. TSK mittaa krooniseen kiputiloihin liittyvää liikepelkoa, ja se liittyy todennäköisesti aktiviteetin muutoksiin. Olemme aiemmin käyttäneet näitä toimenpiteitä kroonisista kivuista kärsiville. Nämä arvioinnit annetaan lähtötilanteessa ja 3 viikon välein.

Herätetty kiputestaus. Klinikkakäynneillä 1–4 osallistujan kunnon sokeuttamat kokeet tekevät herätettyjä testejä määrittääkseen, missä määrin polven OA häiritsee yhteisiä toimintoja. Potilaat arvioivat polvensa kivun voimakkuuden ja epämiellyttävyyden (asteikolla 0-100) ennen testejä ja välittömästi niiden jälkeen. Tehtävän välissä annetaan kyselyt lepoajan varaamiseksi. Tehtäväjärjestys satunnaistetaan. Odotamme, että ruokavaliointerventio muuttaa näissä testeissä koettua kipua.

Ajallinen summaus arvioidaan sairaan polven polvilumpion kohdalla käyttämällä nailonista monofilamenttia (Touchtest Sensory Evaluator 6.65), joka on kalibroitu taipumaan 300 g:n paineella. Osallistujat antavat kipuluokituksen monofilamentin yhden kosketuksen jälkeen, minkä jälkeen he antavat toisen kipuluokituksen 10 kosketuksen sarjan jälkeen (nopeudella yksi kosketus sekunnissa). Muutos yksittäisten kontaktien ja useiden kontaktien kipuluokitteluissa kuvastaa ajallista summausta.

Toistuvat tuolitelineet ovat osa Short Performance Physical Batterya. Osallistujia pyydetään seisomaan istuma-asennosta viisi kertaa peräkkäin niin nopeasti kuin mahdollista kädet ristissä. Valmistumiseen kuluva aika ja onnistuneiden katsomoiden määrä pisteytetään kyvykkyyden asteena.

Ajastettu kävely on viimeinen tehtävä. Kuten lyhyen suorituskyvyn fyysisessä akussa, lattialle merkitään 15 jalan etäisyys. Osallistujat kävelevät matkan normaalilla askelnopeudella kahdesti ja jokaisen kävelyn suorittamiseen kuluva aika kirjataan.

Elämänlaatu ja tunnetila. Elämänlaatua mitataan SF-36:lla kolmen viikon välein. SF-36 mittaa yleistä terveydentilaa ja elämänlaatua kahdeksalla alueella, jotka ovat tärkeitä ruokavaliointerventioiden arvioinnissa. Toimialueita ovat fyysinen toiminta, fyysisestä terveydestä johtuvat roolirajoitukset, kehon kipu, yleiset terveyskäsitykset, elinvoimaisuus, sosiaalinen toiminta, tunne-ongelmista johtuvat roolirajoitukset ja mielenterveys. SF-36 on osoittanut luotettavuuden ja kelpoisuuden vanhemmissa aikuisväestössä ja ruokavaliointerventiotutkimuksissa. Masennusta ja mielialaa arvioidaan CES-D:n avulla. Osallistujat, joilla on korkeat pisteet CES-D:stä, ohjataan UAB Psychiatry Services -palveluun arvioitavaksi, ja tutkimushenkilöstö seuraa niitä. The Patient Global Impression of Change (PGIC) on lyhyt kyselylomake, joka annetaan toimenpiteen lopussa, jotta voidaan arvioida potilaiden tunteita toimenpiteen vaikutuksesta heidän maailmanlaajuiseen terveyteensä ja se voi olla myönteinen ennuste ruokavalion noudattamisesta tulevaisuudessa. PGIC on olennainen osa kipututkimuksia, koska tämä arviointi mittaa suoraan osallistujien uskomuksia interventiosta ja sillä on suuri kliininen merkitys.

Kaksoisenergiaröntgenabsorptiometria (DXA). DXA (GE Healthcare Lunar, Madison, WI) määrittää kehon koostumuksen ja sisäelinten rasvan. Osallistujat skannataan vaaleissa vaatteissa, kun he makaavat selällään kädet kyljellään. Kokonais- ja alueellinen (runko, jalka) kehon koostumus (rasvamassa, luumassa, laihamassa) määritetään luun mineraalitiheyden lisäksi. Nämä testit suoritetaan lähtötilanteessa ja 6 viikon toimenpiteen lopussa ennen toimintatestausta. Olemme käyttäneet tätä tekniikkaa aiemmin ruokavaliotutkimuksissa.

Veren biomarkkerit. Tulehdusmarkkerit mitataan paastonneista seerumeista, jotka otetaan lähtötilanteessa (käynti #2) ja vaiheen 2 lopussa (käynti #4). Jokaisella käynnillä koulutettu sairaanhoitaja ottaa 10 ml verta. Seerumit eristetään, jaetaan eriin ja jäädytetään -80 °C:ssa. Tulehdusmarkkerit (hs-CRP, SIRRUS-analysaattori ja IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNFα, PGE2 ja IFN-y käyttämällä MesoScale Discovery -multiplex-järjestelmää) mitataan UAB:n Human Physiology Core -yksikössä. Lisäksi käytämme radioimmunomääritystä seerumin leptiinipitoisuuksien mittaamiseen. Kolesteroli (suuritiheyksinen lipoproteiini; HDL, matalatiheyksinen lipoproteiini; LDL, triglyseridit; TG) mitataan SIRRUS-analysaattorilla. Verensokeritasot mitataan tavallisella glukoosimittarilla. Hemoglobiini A1c (HbA1c) mitataan 4. Tämä antaa mittauksen diabeteksesta poissulkemistekijänä ja välitysnä LCD-näytön noudattamiselle. HbA1c on hiilihydraattien saannin mitta viimeisen 2–3 kuukauden ajalta ja on herkkä LCD-näytöille.

Tilastollinen teho. LCD- ja USDA-ryhmien vertailua varten otoskokolaskelmat suoritettiin käyttämällä kovarianssianalyysiä PASS 14:ssä (NCSS, LLC; Kaysville UT) 0,05:n kaksipuolisella merkitsevyystasolla. Kun rotu- ja lähtötulokset ovat sovituskertoimia yhdistettynä R2-arvoon 0,25 ja otoksen ollessa 40 roturuokavalioryhmää kohden (yhteensä 160 2 kilpailua 2 hoitoryhmää kohden), meillä on 90 % kyky havaita niinkin pieni vaikutuskoko kuin 0,22 ruokavaliossa päävaikutus. Kivun intensiteetin mittauksissa, joissa oletetaan standardipoikkeamaa 3, meillä on 90 %:n kyky havaita vähintään 1,34 yksikön kivun muutokset. Pilottitiedot ja kirjallisuus viittaavat kivun keskihajontaan 2 ja vähenemiseen ≥ 1,5, joita pidetään kliinisesti merkityksellisinä; päätimme konservatiivisesti lisätä tätä vaihtelua 50 %. Havaittavissa oleva vaikutuskoko 0,22 koskee kutakin ruokavalioryhmien välistä tulosmittausta (tavoite 1: hypoteesit 1-3) ja tulosmittauksia roturyhmien välillä (tavoite 2: hypoteesit 1-2). Korrelaatioanalyyseissä (tavoite 2: hypoteesi 3; tavoite 3: hypoteesit 1-2) meillä on 90 % kyky havaita korrelaatiot, jotka ovat vähintään 0,25 160 osallistujan kanssa. Olettaen, että poistumisprosentti on 20, rekrytoimme 200 osallistujaa (100/kisa) saavuttaaksemme 160 osallistujaa.

Kliinisesti merkitykselliset erot. Ryhmäkeskimääräiset erot eivät aina heijasta kliinisesti merkittäviä eroja yksilötasolla. Siksi analyysi suoritetaan käyttämällä julkaistuja kliinisesti merkityksellisiä eroja seuraavissa: (1) WOMAC-kipu, (2) WOMAC-vammaisuus ja kivun voimakkuuden lähtöpisteet. Lyhyesti sanottuna vähennystä ≥ 1,5 (kipu) tai ≤ 6,0 (vammaisuus) pidetään kliinisesti merkityksellisenä, samoin kuin vähennystä ≥ 1,7 11 pisteen luokitusasteikolla. Päinvastoin, kasvun ≥2,2 (kipu) tai ≥6,0 (vammaisuus) katsotaan pahenevan, samoin kuin kasvun ≥2,2 11 pisteen asteikolla. Yleistettyjä lineaarisia sekamalleja käytetään arvioimaan NHB:n ja NHW:n osallistujien välisen paranemisen tai heikkenemisen todennäköisyyttä. Toteutettavuuskokeilussamme1 havaitsimme, että LCD-näyttö oli tehokkaampi parantamaan sekä kipu- että vammaisuuspisteitä WOMACissa yllä kuvattujen kriteerien mukaisesti.