Keuhkojen täyttökapasiteetin harjoittelu ja hengitystoiminta amyotrofisessa lateraaliskleroosissa: prospektiivinen tutkimus (LIC-ALS)

Amyotrofinen lateraali skleroosi (ALS) on etenevä hermosolujen rappeutumistauti, jolle on ominaista ylempien ja alempien motoneuronien rappeutuminen, mikä johtaa lihasheikkouteen, toiminnalliseen heikkenemiseen ja hengitysvajauteen. Hengityslihasten heikkous aiheuttaa rajoittavan hengitysvamman ja pakotetun vitaliteettikapasiteetin (FVC) progressiivisen laskun, joka on vahvasti yhteydessä eloonjäämiseen. Koska parantavaa hoitoa ei ole, hengityselinten kuntoutus, jonka tavoitteena on ylläpitää keuhkotoimintaa ja rintakehän joustavuutta, on tärkeässä roolissa elämänlaadun ja eloonjäämisen pidentämisessä.

Keuhkojen tilavuuden palautushoito (LVRT) on hengityskuntoutusmenetelmä, joka käyttää avustettua keuhkojen puhallusta keuhkojen laajentamiseksi ja joustavuuden ylläpitämiseksi. Sitä suoritetaan yleisesti manuaalisella elvytyspussilla (bag-valve-mask, BVM) pinnoittamalla useita hengityksiä saavuttaakseen maksimaalisen puhalluskapasiteetin (MIC). Kuitenkin tämä perinteinen menetelmä edellyttää vapaaehtoista glottisaukon sulkeutumista ilmapinnoituksen ylläpitämiseksi. ALS-potilailla, joilla on bulbaarisia oireita tai tracheostomia, tämä kyky on menetetty, mikä tekee perinteisen LVRT:n vaikeaksi tai mahdottomaksi.

Tämän rajoituksen voittamiseksi kehitettiin laiteperustainen lähestymistapa, joka tunnetaan keuhkojen puhalluskapasiteetin (LIC) harjoitteluna. LIC Trainer (lääkinnällinen laite Japanissa) mahdollistaa ilmapinnoituksen yksisuuntaisen venttiilimekanismin kautta, sallien passiivisen puhalluksen ilman glottiksen hallintaa. Laite sisältää turvaventtiilin, joka avautuu automaattisesti yli 60 cmH₂O paineissa estääkseen barotraumaa, sekä manuaalisen purkuventtiilin, joka sallii potilaan hallitseman uloshengityksen. LIC Traineria on käytetty kliinisesti Japanissa vuodesta 2016, mutta todisteet sen pitkäaikaisvaikutuksista ALS:ssä ovat edelleen rajalliset.

Tämä prospektiivinen yksikeskuksen interventiotutkimus pyrkii arvioimaan LIC-harjoittelun vaikutuksia ALS-potilaiden hengitystoimintaan ja eloonjäämiseen. Osallistujat, joille on diagnosoitu ALS El Escorialin tai Awajin kriteerien perusteella, rekrytoidaan National Center of Neurology and Psychiatry (NCNP):ssä Tokiossa, Japanissa. Sisällytyskriteerit sisältävät iän ≥20 vuotta ja ei nykyistä invasiivisen hengityksen (NIV) tai tracheostomian käyttöä. Poissulkemiskriteerit sisältävät muut krooniset keuhkosairaudet, vakavan sydämen toimintahäiriön tai kyvyttömyyden suorittaa arviointeja.

Valistetun suostumuksen saamisen jälkeen osallistujat saavat koulutuksen LIC-harjoittelusta fysioterapeutilta ja heille annetaan LIC Trainer ja bag-valve-mask kotikäyttöön. Heitä ohjeistetaan suorittamaan 10 puhallussykliä per istunto, kahdesti päivässä. Harjoituslokit ylläpidetään osallistujien toimesta ja niitä tarkastetaan jokaisella käynnillä. Avohoitoa seurataan kolmen kuukauden välein jopa 36 kuukauden ajan, arviointeja sisältäen:

• Keuhkotoiminta: %FVC, LIC, MIC, yskän huippuvirtaus (CPF) ja avustettu CPF
• Toiminnallinen tila: ALS Toiminnallisen Luokituksen Asteikko - Uudistettu (ALSFRS-R)
• Kliiniset tapahtumat: hengitystieinfektio, sairaalahoito, tracheostomia tai kuolema

Ensisijainen lopputulos on kokonaiseloonjääminen, määriteltynä aika LIC-harjoittelun aloittamisesta tracheostomiaan tai kuolemaan. Toissijaiset lopputulokset sisältävät hengitystoiminnan ja ALSFRS-R:n pitkittäiset muutokset sekä hengitystieinfektioiden esiintyvyyden. Tämän interventioryhmän dataa verrataan vastaavaan kontrollikohorttiin, joka on johdettu PRO-ACT ALS -tietokannasta käyttäen propensity score -sovitusta perustason ominaisuuksien tasapainottamiseksi (ikä, sukupuoli, oireiden alkupaikka, %FVC, BMI, ALSFRS-R, rilutsolin ja edaravonin käyttö).

Tilastolliset analyysit sisältävät Kaplan-Meier-arvion ja Coxin suhteellisten riskien mallinnuksen eloonjäämiselle sekä lineaariset sekavaikutusmallit hengitys- ja toiminnallisten lopputulosten toistetuille mittauksille. Hengitystieinfektioiden tapahtumaluvut arvioidaan käyttäen Poisson- tai negatiivista binomiregressiota. Puuttuvat tiedot käsitellään käyttäen monikertaista imputaatiota herkkyysanalyysinä, kun taas pääanalyysi keskittyy täydellisiin tapauksiin.

Tämän tutkimuksen odotetaan tuovan uusia todisteita LIC-harjoittelun roolista invasiivisena, turvallisena ja saatavilla olevana hengityskuntoutusmenetelmänä ALS:lle. Esittelemällä varhainen ja jatkuva LIC-harjoittelu ennen hengitysvajauksen alkua, tämä tutkimus pyrkii selventämään, voiko keuhkojen ja rintakehän joustavuuden ylläpitäminen hidastaa hengitystoiminnan laskua ja mahdollisesti pidentää eloonjäämistä ALS:ssä.

Amyotrofinen lateraali skleroosi (ALS) on etenevä hermosolujen rappeutumistauti, jolle on ominaista ylempien ja alempien motoneuronien rappeutuminen, mikä johtaa lihasheikkouteen, toiminnalliseen heikkenemiseen ja hengitysvajauteen. Hengityslihasten heikkous aiheuttaa rajoittavan hengitysvamman ja pakotetun vitaliteettikapasiteetin (FVC) progressiivisen laskun, joka on vahvasti yhteydessä eloonjäämiseen. Koska parantavaa hoitoa ei ole, hengityselinten kuntoutus, jonka tavoitteena on ylläpitää keuhkotoimintaa ja rintakehän joustavuutta, on tärkeässä roolissa elämänlaadun ja eloonjäämisen pidentämisessä.

Keuhkojen tilavuuden palautushoito (LVRT) on hengityskuntoutusmenetelmä, joka käyttää avustettua keuhkojen puhallusta keuhkojen laajentamiseksi ja joustavuuden ylläpitämiseksi. Sitä suoritetaan yleisesti manuaalisella elvytyspussilla (bag-valve-mask, BVM) pinnoittamalla useita hengityksiä saavuttaakseen maksimaalisen puhalluskapasiteetin (MIC). Kuitenkin tämä perinteinen menetelmä edellyttää vapaaehtoista glottisaukon sulkeutumista ilmapinnoituksen ylläpitämiseksi. ALS-potilailla, joilla on bulbaarisia oireita tai tracheostomia, tämä kyky on menetetty, mikä tekee perinteisen LVRT:n vaikeaksi tai mahdottomaksi.

Tämän rajoituksen voittamiseksi kehitettiin laiteperustainen lähestymistapa, joka tunnetaan keuhkojen puhalluskapasiteetin (LIC) harjoitteluna. LIC Trainer (lääkinnällinen laite Japanissa) mahdollistaa ilmapinnoituksen yksisuuntaisen venttiilimekanismin kautta, sallien passiivisen puhalluksen ilman glottiksen hallintaa. Laite sisältää turvaventtiilin, joka avautuu automaattisesti yli 60 cmH₂O paineissa estääkseen barotraumaa, sekä manuaalisen purkuventtiilin, joka sallii potilaan hallitseman uloshengityksen. LIC Traineria on käytetty kliinisesti Japanissa vuodesta 2016, mutta todisteet sen pitkäaikaisvaikutuksista ALS:ssä ovat edelleen rajalliset.

Tämä prospektiivinen yksikeskuksen interventiotutkimus pyrkii arvioimaan LIC-harjoittelun vaikutuksia ALS-potilaiden hengitystoimintaan ja eloonjäämiseen. Osallistujat, joille on diagnosoitu ALS El Escorialin tai Awajin kriteerien perusteella, rekrytoidaan National Center of Neurology and Psychiatry (NCNP):ssä Tokiossa, Japanissa. Sisällytyskriteerit sisältävät iän ≥20 vuotta ja ei nykyistä invasiivisen hengityksen (NIV) tai tracheostomian käyttöä. Poissulkemiskriteerit sisältävät muut krooniset keuhkosairaudet, vakavan sydämen toimintahäiriön tai kyvyttömyyden suorittaa arviointeja.

Valistetun suostumuksen saamisen jälkeen osallistujat saavat koulutuksen LIC-harjoittelusta fysioterapeutilta ja heille annetaan LIC Trainer ja bag-valve-mask kotikäyttöön. Heitä ohjeistetaan suorittamaan 10 puhallussykliä per istunto, kahdesti päivässä. Harjoituslokit ylläpidetään osallistujien toimesta ja niitä tarkastetaan jokaisella käynnillä. Avohoitoa seurataan kolmen kuukauden välein jopa 36 kuukauden ajan, arviointeja sisältäen:

• Keuhkotoiminta: %FVC, LIC, MIC, yskän huippuvirtaus (CPF) ja avustettu CPF
• Toiminnallinen tila: ALS Toiminnallisen Luokituksen Asteikko - Uudistettu (ALSFRS-R)
• Kliiniset tapahtumat: hengitystieinfektio, sairaalahoito, tracheostomia tai kuolema

Ensisijainen lopputulos on kokonaiseloonjääminen, määriteltynä aika LIC-harjoittelun aloittamisesta tracheostomiaan tai kuolemaan. Toissijaiset lopputulokset sisältävät hengitystoiminnan ja ALSFRS-R:n pitkittäiset muutokset sekä hengitystieinfektioiden esiintyvyyden. Tämän interventioryhmän dataa verrataan vastaavaan kontrollikohorttiin, joka on johdettu PRO-ACT ALS -tietokannasta käyttäen propensity score -sovitusta perustason ominaisuuksien tasapainottamiseksi (ikä, sukupuoli, oireiden alkupaikka, %FVC, BMI, ALSFRS-R, rilutsolin ja edaravonin käyttö).

Tilastolliset analyysit sisältävät Kaplan-Meier-arvion ja Coxin suhteellisten riskien mallinnuksen eloonjäämiselle sekä lineaariset sekavaikutusmallit hengitys- ja toiminnallisten lopputulosten toistetuille mittauksille. Hengitystieinfektioiden tapahtumaluvut arvioidaan käyttäen Poisson- tai negatiivista binomiregressiota. Puuttuvat tiedot käsitellään käyttäen monikertaista imputaatiota herkkyysanalyysinä, kun taas pääanalyysi keskittyy täydellisiin tapauksiin.

Tämän tutkimuksen odotetaan tuovan uusia todisteita LIC-harjoittelun roolista invasiivisena, turvallisena ja saatavilla olevana hengityskuntoutusmenetelmänä ALS:lle. Esittelemällä varhainen ja jatkuva LIC-harjoittelu ennen hengitysvajauksen alkua, tämä tutkimus pyrkii selventämään, voiko keuhkojen ja rintakehän joustavuuden ylläpitäminen hidastaa hengitystoiminnan laskua ja mahdollisesti pidentää eloonjäämistä ALS:ssä.