Ottimizzazione dei programmi di riabilitazione polmonare: lo studio OPTION (OPTION)

Lo studio sarà uno studio prospettico, randomizzato, multicentrico con 3 bracci di intervento in parallelo e accecamento dei valutatori dei risultati. I soggetti verranno assegnati in modo casuale a 1 dei 3 bracci di allenamento: CT80, CTVT o IT. La durata della fase di allenamento sarà adattata per ciascun braccio in modo tale che la quantità totale di lavoro sia equivalente a ciascun braccio. L'intensità dell'allenamento sarà accertata con i monitor della frequenza cardiaca (FC). La frequenza e la durata della formazione sono state scelte in base alle ultime linee guida sulla riabilitazione polmonare (PR). Al completamento dell'intervento di 12 settimane, ai soggetti verranno fornite raccomandazioni standardizzate sugli esercizi da seguire a casa o nella comunità fino al loro follow-up di 1 anno. Le valutazioni saranno effettuate al basale (settimana 0), al completamento del programma (settimana 12) e 1 anno dopo l'inizio del programma (settimana 52). La randomizzazione di gruppi di 6 soggetti avverrà in blocco, una volta che tutti e 6 i soggetti avranno completato le valutazioni di base. Il processo di randomizzazione consisterà in un elenco casuale generato dal computer delle 3 allocazioni di trattamento bloccate da gruppi di 6 e stratificate per sito. L'assistente di ricerca sarà responsabile della randomizzazione e del coordinamento delle visite di valutazione e intervento con soggetti, valutatori e supervisori dell'allenamento. I soggetti saranno istruiti a non parlare della loro assegnazione di gruppo ai valutatori. I criteri di ammissibilità hanno lo scopo di differenziare la BPCO da altre malattie respiratorie e di garantire la stabilità clinica e la sicurezza del paziente. I soggetti saranno reclutati da un assistente di ricerca del Sacré-Coeur e del Mount Sinai Hospital di Montreal. Le valutazioni si svolgeranno al Sacré-Coeur. I soggetti completeranno la fase di intervento al Sacré-Coeur o alla Concordia University. Ad oggi, 36 soggetti hanno completato lo studio. Pertanto, per raggiungere la dimensione del campione target, dovranno essere randomizzati altri 84 soggetti. Prevediamo un tasso di reclutamento del 25-30%. Pertanto, circa 300 pazienti dovranno essere sottoposti a screening per raggiungere l'obiettivo di reclutamento. Dato che siamo stati in grado di sottoporre a screening 200 pazienti in 2,5 anni di reclutamento attivo, prevediamo che ulteriori 2,5 anni di reclutamento da 2 siti ci consentiranno di raggiungere la nostra dimensione target del campione. Le misurazioni di follow-up richiederanno ulteriori 12 mesi di raccolta dati dal momento in cui l'ultimo paziente è stato randomizzato. Di conseguenza, prevediamo che la raccolta totale dei dati durerà 3,5 anni. Stimiamo che il 10% dei soggetti perderà alla settimana 12, mentre il numero dovrebbe raddoppiare alla settimana 52.

Alla settimana 0 verrà eseguito un test da sforzo in bicicletta incrementale limitato dai sintomi per escludere la presenza di comorbilità cardiovascolari. I soggetti saranno seduti su un cicloergometro frenato elettromagneticamente (Ergoselect 200P, Ergoline, Germania) e collegato a un circuito cardio-respiratorio attraverso un boccaglio (Jaeger Oxycon Pro, CareFusion, Germania). Dopo 3 minuti di pedalata senza carico, il carico di lavoro aumenterà gradualmente fino alla capacità massima dell'individuo. Ogni passaggio durerà 1 minuto e verranno utilizzati incrementi di 5-10 W. I parametri di scambio gassoso e la frequenza cardiaca saranno misurati a riposo e durante l'esercizio in base al respiro. La soglia ventilatoria sarà determinata utilizzando il metodo V-slope, un approccio computerizzato per identificare il punto di rottura nella relazione emissione di anidride carbonica-assorbimento di ossigeno. La velocità massima di lavoro sarà definita come la massima velocità di lavoro mantenuta a una velocità di pedalata di almeno 50 giri/min per un minimo di 30 secondi.

Verrà eseguito un test di esercizio in bicicletta a carico costante per misurare la tolleranza all'esercizio alla settimana 0, alla settimana 12 e alla settimana 52. I soggetti saranno seduti sullo stesso ergometro e collegati allo stesso circuito cardiorespiratorio. Dopo 3 minuti di pedalata senza carico, il carico di lavoro verrà impostato all'80% del ritmo di lavoro di picco raggiunto nel test di ciclismo incrementale. Ai pazienti verrà chiesto di pedalare contro quel carico di lavoro il più a lungo possibile. Le capacità inspiratorie saranno ottenute ogni due minuti durante il test per valutare il grado di iperinflazione dinamica del polmone. La dispnea e l'affaticamento delle gambe saranno valutate a riposo e ogni due minuti durante il test con la scala Borg modificata a 10 punti. La misura finale per questo test sarà il tempo di resistenza, definito come la durata della pedalata a un minimo di 40 giri/minuto all'80% della velocità massima di lavoro.

Si ritiene che i test di camminata sul campo riflettano maggiormente le attività della vita quotidiana rispetto ai test di laboratorio, fornendo così i mezzi per valutare oggettivamente lo stato funzionale. Verrà prima completato un test di deambulazione incrementale (ISWT) per determinare la capacità di deambulazione massima alla settimana 0: la velocità di deambulazione sarà inizialmente impostata a 0,50 m/sec e quindi aumentata di 0,17 m/sec ogni minuto fino a quando il paziente raggiunge un limite di sintomi massimo. L'endurance shuttle walking test verrà quindi eseguito alle settimane 0, 12 e 52 per misurare il cambiamento nello stato funzionale: ai soggetti verrà chiesto di camminare il più a lungo possibile a una velocità costante e predeterminata corrispondente all'85% del picco di assorbimento di ossigeno, come previsto dall'ISWT. La misura finale sarà la distanza percorsa. Entrambi i test saranno completati seguendo le raccomandazioni.

Ai soggetti verrà chiesto di completare questionari psicosociali che misurano le variabili note per essere associate alla BPCO e con risposte positive agli interventi di esercizio. Le misure includeranno il BDI-II a 21 voci per valutare i sintomi depressivi, l'ASI a 16 voci per valutare l'ansia e il SES per valutare la fiducia dei pazienti nella loro capacità di eseguire con successo determinati comportamenti (ad esempio, esercizio). Inoltre, la Primary Care Evaluation of Mental Disorders sarà somministrata per caratterizzare i soggetti e per rilevare i più comuni disturbi Diagnostic and Statistical Manual-IV nelle impostazioni delle cure primarie. Il Dr. Lavoie si occuperà della somministrazione dei questionari psicologici e si assicurerà che i pazienti che ottengono punteggi nell'intervallo clinico siano indirizzati e seguiti correttamente.

I soggetti completeranno i test cognitivi che misurano le variabili note per essere associate alla BPCO e con risposte positive agli interventi di esercizio. Ciò includerà misure di funzionamento cognitivo globale (MoCA), funzioni esecutive (TMT B e fluidità verbale), attenzione e vigilanza (CPT), memoria di lavoro (WAIS-III), memoria verbale episodica (RAVLT) e abilità visuospaziali (ROCF). Verranno utilizzate versioni alternative per evitare l'effetto test-retest. Il dottor Gagnon sarà incaricato di somministrare questi test e si assicurerà che i pazienti che ottengono un punteggio nell'intervallo clinico siano indirizzati e seguiti correttamente.

La qualità della vita correlata alla salute (HRQL) sarà misurata utilizzando sia questionari generici che specifici per malattia. Il Medical Outcomes Study Short Form 36-Item Health Survey (SF-36) verrà utilizzato per ottenere un punteggio HRQL generale per caratterizzare il nostro campione di studio, generando punteggi riassuntivi che possono essere facilmente confrontati con le norme della popolazione esistente e tra diverse popolazioni di malattie. Per superare la natura meno reattiva degli strumenti generici, utilizzeremo anche il CRQ, un diffuso questionario HRQL specifico per malattia che misura la dispnea, l'affaticamento, la funzione emotiva e la padronanza dei pazienti. Il punteggio totale sul CRQ verrà utilizzato per misurare la variazione di HRQL dalla settimana 0 alla settimana 12 alla settimana 52. I questionari HRQL saranno somministrati dal Dr. Lavoie.

La conformità si riferisce al grado in cui il comportamento di un paziente concorda con le istruzioni di un operatore sanitario. La compliance del paziente al regime di allenamento sarà definita come la percentuale di tempo trascorso all'intensità di allenamento prescritta durante il programma di 12 settimane. Questa misurazione sarà ottenuta tramite Technogym (Bike Med 700 CE-R LED; monitor e computer Polar HR; pacchetto software CardioMemory) e che consente il monitoraggio secondo per secondo delle singole sessioni di allenamento. La conformità all'intensità target sarà determinata valutando la percentuale di tempo trascorso all'interno dell'intervallo FC target (±5 battiti/min) durante la fase di allenamento di ogni sessione di allenamento e quindi calcolata la media per il programma di 12 settimane.

L'aderenza all'esercizio a lungo termine si riferisce alla libera scelta di un individuo di continuare ad allenarsi ai livelli raccomandati. L'aderenza alle raccomandazioni sull'esercizio sarà misurata come livelli di esercizio raggiunti a casa o nella comunità alla settimana 52 (numeratore) diviso per quantità raccomandate (denominatore). I livelli di esercizio raggiunti saranno stimati da un record di attività di 7 giorni completato dal paziente e codificato per intensità utilizzando il Compendio per le attività fisiche. L'energia spesa in attività corrispondenti a (o superiori) al livello di intensità target del paziente verrà calcolata e formerà il numeratore. Le quantità raccomandate di esercizio saranno calcolate per ciascun paziente come l'energia spesa durante l'ultima settimana di PR. L'aderenza all'esercizio verrà misurata solo alla settimana 52, ma ai soggetti verrà chiesto di completare il record di attività di 7 giorni alla settimana 0 e alla settimana 12 per familiarizzare con la procedura.

Spirometria, volumi polmonari e capacità di diffusione polmonare per CO saranno ottenuti alla settimana 0 e alle valutazioni di follow-up secondo le tecniche raccomandate. I valori saranno confrontati con i valori normali previsti dalle equazioni di previsione canadesi della funzione polmonare spirometrica per adulti caucasici di età compresa tra 20 e 90 anni.

L'obiettivo principale di questo studio è confrontare l'impatto di CT80, CTVT e IT sulla tolleranza all'esercizio misurata dopo la fase di intervento di 12 settimane. L'analisi preliminare dei dati dei primi 18 soggetti (6 per braccio) ha mostrato un miglioramento medio del tempo di resistenza al ciclo a carico costante (ES=0,32). A causa di questa analisi intermedia, il livello α per il calcolo della dimensione del campione dovrebbe essere corretto da una funzione di spesa α. Usando Pocock, funzione di spesa α a t=0,1765 (18 su 102 soggetti proiettati), la perdita di α calcolata è 0,01324 risultante in un nuovo α di 0,03676. Per una potenza di 0,80 e un α di 0,03676, avremmo bisogno di 36 pazienti/gruppo per una dimensione totale del campione di 108 per vedere una differenza statistica tra i gruppi. A causa della prevista perdita del 10% di soggetti durante il follow-up, verranno reclutati 40 soggetti/gruppi (N=120). Per esaminare le differenze tra i gruppi nella tolleranza all'esercizio dalla settimana 0 alla settimana 12, verrà eseguita l'ANOVA a 2 vie per misure ripetute, con il gruppo di trattamento come fattore tra soggetti con 3 livelli e il tempo come fattore all'interno dei soggetti con 2 livelli . Se viene rilevata un'interazione significativa tra il gruppo di trattamento e il tempo, verranno condotti semplici test dell'effetto principale per identificare il punto temporale per il quale le differenze tra i gruppi di trattamento sono significative. Se si ottiene un effetto principale semplice significativo, verranno condotti confronti a coppie con le correzioni TukeyB per identificare tra quali gruppi di trattamenti si sono verificate le differenze. I casi persi saranno gestiti utilizzando il metodo "portare avanti l'ultimo valore". Le analisi saranno condotte con SPSS 19.0 (Chicago, IL). Le differenze tra i gruppi nella tolleranza all'esercizio dalla settimana 12 alla settimana 52 saranno confrontate con l'ANOVA a 2 vie per misure ripetute. Per confrontare i 3 bracci sulle variabili funzionali, psicologiche, cognitive e HRQL dalla settimana 0 alla settimana 12 alla settimana 52, verrà applicata l'analisi delle misure ripetute del modello misto. Se viene rilevata un'interazione significativa tra il gruppo di trattamento e il tempo, verranno condotti semplici test dell'effetto principale per identificare i punti temporali per i quali le differenze tra i gruppi di trattamento sono significative. La compliance media al programma di 12 settimane e l'aderenza media alla settimana 52 saranno confrontate tra i bracci di trattamento con ANOVA a 1 via, seguite, se necessario, da confronti a coppie per individuare le differenze. Le covariate correlate al paziente e i potenziali co-interventi (funzione polmonare, farmaci e abitudine al fumo, riacutizzazioni, ricoveri) saranno confrontati tra i gruppi di trattamento. Se si riscontrano differenze di gruppo significative su queste variabili, gli ANOVA (o modelli misti) saranno sostituiti da analisi di covarianza (ANCOVA o modelli misti) con le variabili in questione come covariate.