Terapia della deglutizione con l'assistenza di un dispositivo sanitario mobile nei pazienti affetti da cancro alla testa e al collo: uno studio Pan-Alberta

Contesto La disfagia colpisce il 22% delle persone di età superiore ai 50 anni [1], il che equivale a 250 milioni di persone in tutto il mondo e 360.000 in Alberta [2]. Ad alto rischio sono i sopravvissuti al cancro della testa e del collo (70%), i pazienti colpiti da ictus (78%), le persone con malattia di Parkinson (82%) e coloro che hanno subito una lesione cerebrale traumatica (65%) [3]. Se non trattata, la disfagia ha gravi conseguenze sulla salute, come malnutrizione, polmonite ab ingestis e persino la morte. Le degenze ospedaliere più lunghe e le complicanze associate si traducono in un onere annuo stimato di cure pari a 547 miliardi di dollari negli Stati Uniti [4]. In Alberta, la gestione di una sola conseguenza della disfagia (polmonite ab ingestis) nei pazienti con tumore della testa e del collo e ictus costa al sistema sanitario 2,53 milioni di dollari canadesi all'anno [5]. Le difficoltà con la deglutizione non sono solo pericolose per la vita e ad alta intensità di risorse, ma anche socialmente limitanti. I pazienti con disfagia evitano situazioni sociali che comportano il mangiare, sono colpiti in modo sproporzionato dalla depressione e perdono più di 3 volte il numero di giorni lavorativi rispetto agli individui senza difficoltà di deglutizione.

Per recuperare la funzione della deglutizione ed evitare o ridurre le suddette conseguenze della disfagia, i pazienti richiedono una terapia regolare e intensiva per molti mesi per rafforzare i muscoli della deglutizione e migliorare la coordinazione della deglutizione. Questa terapia è spesso abbinata al biofeedback visivo che utilizza l'elettromiografia di superficie (sEMG). Il biofeedback sEMG consente ai pazienti di sapere quanto duramente si contraggono i loro muscoli e per quanto tempo durante un determinato esercizio. Il biofeedback sEMG viene utilizzato per insegnare ai pazienti come eseguire correttamente gli esercizi, sollecitare il massimo sforzo e dimostrare miglioramenti incrementali nelle prestazioni.

Nonostante le prove che gli esercizi di deglutizione sono efficaci se forniti con un regime intensivo e se associati al biofeedback sEMG, i pazienti lo ricevono raramente. Questo accesso limitato deriva dalle scarse risorse dei pazienti e dei medici. Per i pazienti, raggiungere la clinica per accedere a un medico e alle apparecchiature è scomodo e costoso. Per far fronte al limitato impegno del paziente, è più probabile che i medici gestiscano la disfagia fornendo modifiche alla dieta, prescrivendo sondini per l'alimentazione e fornendo ai pazienti manovre ed esercizi su un foglio di carta stampato. Questi approcci alla gestione della disfagia sono inadeguati a soddisfare le esigenze dei pazienti. Inoltre, una recente revisione sistematica ha rilevato che l'aderenza media alle raccomandazioni per la gestione della disfagia era compresa tra il 22% e il 52% [6]. Con l'avvento di rigide restrizioni di distanza durante la pandemia di COVID-19, l'assistenza a distanza tramite teleriabilitazione o tecnologie di salute mobile (mHealth) ha ricevuto maggiore attenzione.

OBIETTIVI: Lo scopo principale di questo lavoro è determinare se l'uso di un sistema mobile dotato di biofeedback sEMG influisce sull'aderenza agli esercizi di deglutizione domiciliari.

Lo scopo secondario di questo lavoro è determinare se il programma di esercizi si traduce in un miglioramento degli esiti riferiti dai pazienti relativi alla disfagia e alla nutrizione. Il nostro obiettivo terziario è determinare se i precedenti risultati di aderenza possono essere replicati.

Sistema di deglutizione mobile selezionato per lo studio Il Mobili-T è un sistema di esercizi di deglutizione mobile per pazienti con difficoltà di deglutizione. Questo sistema mHealth può essere utilizzato dai pazienti per esercizi di deglutizione a domicilio. È composto da un dispositivo mobile, un'app paziente per smartphone e un portale medico. Il paziente indossa il dispositivo mobile durante l'esercizio. Il dispositivo mobile utilizza l'elettromiografia di superficie di grado clinico (sEMG) e si attacca sotto il mento con un biadesivo di grado medico. L'hardware sEMG viene fornito con un dock di ricarica che funge anche da custodia per il trasporto.

Il segnale sEMG viene trasmesso in modalità wireless all'app per smartphone. Qui, il sEMG viene mostrato al paziente come biofeedback visivo, dove la deflessione del segnale di biofeedback riflette la forza e la durata della contrazione muscolare. I muscoli monitorati si trovano sotto il mento (zona sottomentoniera) e sono quelli presi di mira durante la tipica riabilitazione della deglutizione. L'app utilizza un software intelligente che guida i pazienti attraverso una serie di esercizi di deglutizione clinicamente testati [7,8], utilizza un algoritmo di back-end per rilevare se il segnale sEMG raccolto è stato suscitato o meno da una deglutizione (al contrario di altri movimenti estranei come i movimenti della testa) e calcola gli obiettivi di sforzo in base alle capacità del paziente. I medici possono monitorare in remoto i progressi del paziente, l'aderenza e modificare le prescrizioni.

Uno degli aspetti unici di Mobili-T è che i ricercatori hanno coinvolto pazienti e medici nella progettazione sin dall'inizio del progetto. I ricercatori hanno anche condotto test di ricerca sull'usabilità e sulla fattibilità [9-13]. Il nostro studio di fattibilità era uno studio pretest-posttest quasi sperimentale con 20 pazienti con disfagia secondaria a carcinoma della testa e del collo (inviato per la pubblicazione). I ricercatori hanno valutato se i pazienti potessero o meno completare con successo la terapia della deglutizione utilizzando il Mobili-T a casa sotto la supervisione clinica remota del nostro logopedista. I ricercatori hanno scoperto che i tassi di aderenza all'esercizio di deglutizione domiciliare sono rimasti pari o superiori al 72% per un periodo di trattamento di sei settimane e che la qualità della vita specifica per la disfagia è migliorata dopo questo programma di trattamento di sei settimane. Tuttavia, lo studio presentava limitazioni che ci impedivano di capire se le osservazioni rilevate fossero il risultato dell'uso della tecnologia o il risultato dell'atteggiamento e della motivazione dei partecipanti a far parte di uno studio.

Il nostro obiettivo con il presente studio è determinare se i nostri risultati precedenti possono essere replicati e anche identificare se questi risultati sono unici per l'uso di una tecnologia mHealth. Siamo anche interessati a sapere se la nutrizione e la salute riferite dal paziente cambiano durante il blocco di trattamento.

Per raggiungere questi obiettivi, avremo due condizioni all'interno dello studio: 1) esercizio di disfagia domiciliare utilizzando l'attuale gold standard di istruzioni stampate e un diario per monitorare l'aderenza, e 2) esercizi di disfagia domiciliare utilizzando un sistema mHealth per fornire biofeedback e monitoraggio del completamento dell'esercizio. Per garantire che tutti i pazienti partecipanti abbiano un accesso equo a entrambe le condizioni, verrà utilizzato un disegno randomizzato incrociato in modo tale che a tutti i partecipanti vengano forniti entrambi i tipi di metodi di somministrazione del trattamento. Questo disegno di studio è stato precedentemente utilizzato da Mertens et al. (2016) per determinare se un'applicazione mobile migliora i tassi di aderenza alla terapia nei pazienti anziani sottoposti a riabilitazione [14].

Gli obiettivi specifici del nostro studio sono i seguenti:

Obiettivo 1 (ovvero obiettivo primario). Determinare se l'aderenza agli esercizi di deglutizione domiciliare è diversa quando si utilizza un sistema mobile dotato di biofeedback sEMG rispetto a carta e penna (formato diario).

Ipotesi 1. Non vi è alcuna differenza nell'aderenza settimanale media tra il gruppo sperimentale (sistema mHealth) e il gruppo di controllo (carta e penna).

Ipotesi 2. Non vi è alcuna differenza nella dose media giornaliera di esercizio (numero totale di prove di esercizio completate nel blocco di trattamento/numero di giorni nel blocco di trattamento) tra il gruppo sperimentale (sistema mHealth) e il gruppo di controllo (penna e carta).

Obiettivo 2. Determinare se il programma di esercizi si traduce in un miglioramento degli esiti riferiti dal paziente relativi a disfagia, alimentazione e salute.

Ipotesi 3. Non vi è alcuna differenza nei risultati riportati dai pazienti sull'MD Anderson Dysphagia Inventory (MDADI), sull'apporto calorico e sulla salute tra il gruppo sperimentale (sistema mHealth) e il gruppo di controllo (carta e penna).

Obiettivo 3: Determinare se i risultati precedenti relativi all'aderenza e agli esiti della deglutizione riferiti dal paziente possono essere replicati.

Ipotesi 4. I tassi medi settimanali di aderenza all'esercizio di deglutizione domiciliare rimarranno pari o superiori al 72% per un periodo di trattamento di sei settimane. Il 25% dei partecipanti sperimenterà differenze minimamente importanti nei punteggi di qualità della vita specifici per la disfagia pre e post terapia.

Dettagli generali dello studio per ITA Verrà reclutato un totale di 60 pazienti partecipanti, 30 per braccio dello studio. Lo studio durerà 3 mesi e una settimana (o 13 settimane). Tuttavia, lo studio rimarrà aperto fino a quando tutti i partecipanti non saranno stati reclutati e non avranno completato lo studio (che dovrebbe richiedere 1 anno). Il calcolo della dimensione del campione è dettagliato di seguito, nella sezione 1.3.

Partecipanti 1.1 Reclutamento. I partecipanti saranno reclutati tramite logopedisti (SLP) presso l'ospedale dell'Università di Alberta, Cross Cancer Institute, Institute for Reconstructive Sciences in Medicine, Home Nutrition Support Program, Foothills Medical Center, Tom Baker Cancer Center e Central Alberta Cancer Center. I partecipanti saranno identificati dai loro SLP. I partecipanti saranno inoltre reclutati da un pool di persone che hanno contattato il gruppo di ricerca durante la sperimentazione di fattibilità o in seguito a eventi mediatici, desiderando essere informati sulle imminenti sperimentazioni. I partecipanti verranno reclutati consecutivamente fino al raggiungimento della dimensione del campione.

Reclutamento Un avviso e-mail (che si trova in Documenti) verrà inviato ai medici e ai logopedisti (SLP) della provincia noti per lavorare con pazienti affetti da cancro della testa e del collo. Verrà loro comunicato quali pazienti sono idonei per questo studio e verranno fornite informazioni sullo studio. Ai logopedisti verrà inoltre fornito il poster e il volantino dello studio in modo che possano condividerli con i pazienti interessati. Pertanto, i partecipanti saranno identificati dai loro medici o logopedisti (SLP) e raccomandati per la terapia della deglutizione al gruppo di ricerca.

Ai pazienti che vengono indirizzati allo studio dal loro logopedista e sono interessati a partecipare verrà chiesto dal loro medico referente di compilare il modulo Consenso al reclutamento/essere contattati (che si trova nei documenti). Questo modulo sarà trasmesso al clinico ricercatore dal medico inviante. Il modulo di consenso a essere contattato dal ricercatore ha una data di scadenza indicata nel modulo.

I partecipanti saranno inoltre reclutati da un pool di individui che hanno contattato il gruppo di ricerca durante la sperimentazione di fattibilità, attraverso il passaparola o in seguito a eventi mediatici, desiderando essere informati sulle imminenti sperimentazioni. Saranno avvisati dello studio tramite un'e-mail (disponibile in Documenti) e il poster di reclutamento dello studio. Il volantino di studio sarà condiviso solo con chi è interessato. Se questi pazienti esprimono interesse a partecipare, richiederanno comunque un rinvio da parte dei propri logopedisti (vale a dire, medici della comunità).

I partecipanti saranno arruolati nello studio se hanno una diagnosi di disfagia orofaringea secondaria al trattamento HNC. Il logopedista presente o passato del paziente verrà utilizzato come fonte di rinvio e conferma che il paziente è un buon candidato per l'esercizio di deglutizione a casa utilizzando le deglutizioni faticose e/o Mendelsohn.

Per i pazienti prima sconosciuti agli investigatori, NON verranno contattati direttamente fino a quando i pazienti non avranno fornito il consenso a farlo. I pazienti saranno contattati dai loro medici curanti (medici o logopedisti). I medici informeranno i pazienti che è attualmente in corso uno studio. Condivideranno il titolo dello studio, il poster dello studio e il volantino dello studio con il paziente e chiederanno loro se va bene per un clinico di ricerca (Dr. Gabriela Constantinescu) per contattarli con maggiori informazioni.

Il Research Clinician contatterà il paziente e gli chiederà se è ancora interessato a partecipare. In caso affermativo, condividerà elettronicamente la lettera di informazioni e il modulo di consenso (inviato tramite e-mail al paziente o al suo logopedista). Verrà programmata una seconda chiamata e il clinico di ricerca esaminerà quindi in dettaglio la lettera di informazioni con il paziente. Se il paziente è ancora interessato allo studio, verranno prenotati 3 appuntamenti a Edmonton. Il consenso sarà ottenuto di persona, alla prima visita.

Tuttavia, se il paziente afferma al telefono di non essere più interessato allo studio, le informazioni di contatto del paziente verranno eliminate. Occasionalmente, i pazienti possono richiedere di essere contattati in un secondo momento per motivi personali. In questo scenario, le informazioni di contatto verranno conservate in un luogo sicuro fino al raggiungimento della dimensione del campione per lo studio. In quel momento, se il paziente non è stato contattato/prenotato, le sue informazioni di contatto verranno triturate.

Nessuno dei coordinatori dello studio/ricercatori/clinici di ricerca è direttamente coinvolto nella cura dei pazienti. I pazienti possono semplicemente dire ai loro medici curanti che non sono interessati ad ascoltare ulteriori dettagli sullo studio e il clinico di ricerca non sarà a conoscenza di queste informazioni. Il clinico di ricerca ricorderà ai pazienti che la partecipazione è volontaria e che la loro decisione non influirà in alcun modo sull'assistenza. Qualsiasi elenco di richiamata non viene visualizzato pubblicamente. Verrà conservato nel raccoglitore dello studio (in una stanza chiusa a chiave presso l'Università di Alberta) fino a quando non verrà triturato come descritto sopra. Il clinico di ricerca, la dott.ssa Gabriela Constantinescu, si occuperà delle informazioni di contatto dei pazienti che esprimono interesse, fino a quando non saranno distrutti come descritto sopra.

1.2 Criteri di inclusione/esclusione. I partecipanti saranno arruolati nello studio se hanno una diagnosi di disfagia orofaringea secondaria al trattamento per carcinoma a cellule squamose (OPSCC). Gli SCC costituiscono il 90% di tutti gli HNC. I partecipanti saranno reclutati consecutivamente, fino al raggiungimento della dimensione del campione. I partecipanti verranno reclutati in qualsiasi momento 3 mesi o successivamente dopo l'intervento chirurgico o dopo la (chemio) radioterapia. Questo lasso di tempo è stato selezionato per evitare la duplicazione dei servizi per i pazienti che potrebbero ricevere la terapia della deglutizione durante la loro radioterapia e per indirizzare i pazienti con disfagia cronica e stabile. I partecipanti saranno inclusi: 1) se hanno ricevuto un trattamento per il cancro della testa e del collo (ad es. +/-chirurgia, +/-radioterapia, +/- chemioterapia), 2) se il logopedista presente ha confermato da un Valutazione della deglutizione baritata modificata (MBS) o valutazione endoscopica a fibre ottiche della deglutizione (FEES) che il paziente è un candidato per la deglutizione con sforzo e/o la terapia della manovra di Mendelsohn. Questi esercizi sono utilizzati di routine nella pratica clinica e mirano a specifici disturbi fisiologici della deglutizione che sono comuni ai pazienti con OPSCC. I partecipanti saranno esclusi: 1) se hanno una storia di ritardo cognitivo, 2) una storia di ictus o lesioni cerebrali traumatiche e 3) se non possono navigare in modo affidabile nel sistema Mobili-T dopo la sessione di allenamento e 4) se il loro Il logopedista conferma gli esercizi o le procedure di deglutizione pianificati per affrontare la disfagia come la dilatazione esofagea. Saranno esclusi anche i partecipanti che hanno la barba che non sono disposti a radere o radere parzialmente (poiché il dispositivo aderisce sotto il mento, sulla superficie della pelle). Infine, i partecipanti saranno esclusi se non sono in grado di recarsi a Edmonton 3 volte durante un periodo di 3 mesi).

Inoltre, in linea con le controindicazioni elencate sull'etichettatura Mobili-T, i pazienti partecipanti saranno esclusi se: hanno un dispositivo elettronico impiantato di qualsiasi tipo, inclusi pacemaker cardiaci o dispositivi di assistenza simili, pompe per infusione elettroniche e stimolatori impiantati; se hanno la pelle irritata o con ferite aperte sotto il mento; se hanno un'allergia all'argento.

1.3 Dimensione del campione. Non esiste letteratura precedente su una differenza clinicamente significativa nell'aderenza o nella dose per guidare il calcolo della dimensione del campione. I ricercatori hanno utilizzato uno studio precedente [15] per guidare la nostra selezione della dimensione del campione. Nello studio citato, un totale di 79 pazienti OPSCC sono stati randomizzati in 3 bracci di trattamento (26 o 27 pazienti partecipanti per braccio), in cui uno dei bracci di trattamento includeva la terapia della deglutizione utilizzando un'app. Poiché il presente studio ha 2 bracci di trattamento, recluteremo da 52 a 60 partecipanti.

Inoltre, abbiamo consultato un epidemiologo per quanto riguarda il calcolo della dimensione del campione. È stato utilizzato il seguente calcolatore: http://hedwig.mgh.harvard.edu/sample_size/js/js_crossover_quant.html insieme ai seguenti parametri: livello di significatività 0,05, bilaterale, con deviazione standard del paziente di 35,5 [6], potenza di 0,9 e differenza minima rilevabile nelle medie di 22. Questo calcolo della dimensione del campione si basa sull'obiettivo primario.

2.0 Procedura generale: Saranno arruolati nello studio sessanta adulti con disfagia orofaringea secondaria al trattamento con OPSCC. Questo studio seguirà un disegno incrociato randomizzato (AB/BA) tale che a tutti i partecipanti verranno forniti entrambi i tipi di trattamento: utilizzando il sistema sanitario mobile e utilizzando carta e penna. L'assegnazione randomizzata sarà determinata utilizzando Sealed Envelope, una randomizzazione e un database online per studi clinici (https://www.sealedenvelope.com/)

Una volta che un paziente esprime interesse per lo studio/viene indirizzato allo studio dal proprio medico (ad esempio, logopedista), il ricercatore clinico, Dr. Gabi Constantinescu, contatterà i partecipanti con ulteriori informazioni e domande di screening (ad esempio, hai la barba ?). Una versione elettronica o cartacea della lettera di informazioni e del modulo di consenso sarà condivisa con il paziente. Le informazioni e le domande hanno lo scopo di garantire che i pazienti interessati allo studio soddisfino la maggior parte dei criteri di esclusione/inclusione prima di recarsi a Edmonton. Se i pazienti partecipanti si auto-inviano allo studio tramite passaparola (e non sono stati indirizzati dai loro logopedisti presenti), sarà ottenuto il consenso a contattare il logopedista presente del paziente prima che i partecipanti siano invitati a Edmonton per il loro primo appuntamento.

Il logopedista presente del paziente verrà contattato per garantire che i servizi non siano duplicati altrove, che il paziente non sia prenotato per altre procedure che potrebbero influire sui risultati in questo studio (ad esempio, dilatazione esofagea), che una valutazione della deglutizione sia stata completata di recente e che il logopedista ritiene che il paziente sarà un buon candidato per la terapia della deglutizione offerta attraverso questo studio.

Tutte le sessioni pre, washout e post trattamento si svolgeranno a Edmonton.

2.1 Seduta di pretrattamento. La lettera di informazioni e consenso sarà rivista nuovamente. Verranno somministrati l'MD Anderson Dysphagia Inventory (MDADI) e il Questionario sulla salute (EuroQoL EQ-5D) (entrambi descritti nella sezione 3.0 Misure di esito). Successivamente, il Dr. Constantinescu: (1) determinerà l'ordine dei blocchi di trattamento per il partecipante (ad esempio, Gruppo 1 - AB o Gruppo 2 - BA); (2) introdurre il sistema Mobili-T (se applicabile); (3) introdurre gli esercizi di deglutizione e concedere tempo per la pratica; (4) spiegare il formato del blocco di trattamento e i documenti associati.

Gli esercizi di terapia della deglutizione saranno spiegati e praticati fino a quando i pazienti non saranno in grado di dimostrare la propria competenza. Questa capacità è definita come il completamento con successo di cinque prove consecutive di ciascun esercizio, in cui il successo sarà giudicato dall'ispezione visiva clinica.

I partecipanti verranno rimandati a casa con il registro dell'assunzione dietetica di tre giorni da completare e restituire al prossimo appuntamento.

Se i pazienti partecipanti vengono randomizzati prima al braccio di trattamento B con il sistema mHealth, l'addestramento con il sistema avverrà in presenza del medico ricercatore e si concluderà quando il paziente appare a proprio agio con il dispositivo, ha dimostrato di poter impostare avviare il dispositivo e avviare il software in modo indipendente e ha dimostrato competenza con gli esercizi. Il clinico di ricerca in questo studio (ovvero, logopedista registrato) monitorerà in remoto i dati della sessione dai partecipanti che utilizzano il sistema mHealth e sarà disponibile per rispondere a domande e risolvere problemi tecnologici. I pazienti non verranno identificati sul dispositivo, sull'app o sul portale del medico. L'app registra semplicemente il numero di serie sull'hardware del dispositivo (ad esempio, 001). Questo è annotato nei registri del ricercatore (ad esempio, J Smith - 001). I partecipanti saranno inoltre identificati da un codice partecipante.

2.2 Blocchi di trattamento A e B. Ai pazienti verrà chiesto di esercitarsi a casa per 3 mesi mirando a un totale giornaliero di 8 serie di 3 tipi di esercizio con 3 ripetizioni di ciascuna. L'obiettivo totale giornaliero sarà di 72 prove (8 serie * 3 tipi di esercizio * 3 ripetizioni di ciascuna). Il tipo di esercizio e la dose saranno gli stessi per tutti i partecipanti, per un totale giornaliero di 24 deglutizioni di saliva regolari, 24 deglutizioni di saliva faticose e 24 deglutizioni di saliva con manovra di Mendelsohn. Il braccio di trattamento A consisterà nell'usare carta e penna per completare gli esercizi. Questa è considerata una cura standard. Il braccio di trattamento B consisterà nell'uso di Mobili-T per completare gli esercizi.

2.3 Seduta post-trattamento. Dopo il primo braccio di trattamento (A o B), ci sarà un periodo di sospensione di una settimana. Durante questa settimana, oltre a seguire il secondo braccio di trattamento, verrà prenotata una sessione post-trattamento e verrà fornito il registro dell'assunzione dietetica di tre giorni per il completamento domiciliare. Questa sessione consisterà nella somministrazione dell'MDADI, del questionario sulla salute (EuroQoL EQ-5D) e nella restituzione o fornitura del sistema Mobili-T.