増悪して入院したCOPD患者における大腿伸筋の漸進的抵抗トレーニング

背景 慢性閉塞性肺疾患 (COPD) は、最も費用がかかる慢性疾患の 1 つです (1)。 デンマークでは、成人人口の約 15% に相当する約 400,000 人が COPD を患っていると推定されています。 COPD により救急室への来院件数は約 10,000 件となっています。 年間25,000人が急性入院し、3,500人が死亡しています。 この病気の費用は年間約 20 億デンマーク クローナ (4 億ドル) です。 増悪による入院は、社会に対する病気の負担の中で最も高額な部分を増大させます。 COPD は、依然として増加している数少ない慢性疾患の 1 つです (1)。

COPDは肺機能の加速的な低下を特徴とします。 重度の COPD 患者のほとんどは、増悪と呼ばれる急性悪化の繰り返しに苦しんでいます。 増悪とは、息切れや痰などの症状の悪化として定義され、治療の余地が生じます。 頻繁な増悪は肺機能の低下率が非常に高く、生活の質に大きな悪影響を及ぼします。 病気の進行に伴い、筋肉量と筋力が徐々に低下します(3)。

入院が最大酸素消費量に影響を与えることはよく知られており、体調の低下により身体活動中にさらに重度の息切れが発生します (4)。 ほんの数日間寝ているだけで、筋肉量と筋力が大幅に低下します。 固定化により代謝が低下し、活動中の運動単位が失われ、休止中の運動単位を活性化する能力が低下します。 これは、直立姿勢を維持するのに関与する伸筋の強度に、他の筋肉群よりも大きな悪影響を及ぼします。 これと一致して、下肢の筋肉では上肢の筋力の 2 倍の割合で筋力の低下が起こります (5)。 これは、乳酸の生成の増加と、それに対応する筋肉疲労につながります (6)。 膝の伸展に関与する筋肉は、固定中に最も高い割合で力を失います。 この喪失は、ベッドから起き上がる、椅子から立ち上がる、階段を上るなどの日常生活動作に大きな影響を及ぼします。 たとえ患者が病前肺機能を取り戻し、症状が通常 6 週間以内に「正常」レベルまで改善したとしても、6MWT で表される身体活動の習慣的なレベルには達していません (7)。 増悪による入院の後には、筋肉の消耗と長期間の非活動状態が続き、再発する増悪のリスクが高まります。

筋肉の物理的なトレーニングは、固定中の筋肉の消耗を防ぐために筋力を維持または増加させるための最も効果的な治療法です。 筋力の低下のほとんどは床上安静の最初の数日間に発生し（1 日あたり 3 ～ 4%）、下肢の筋肉で最も顕著であるため、大腿部の伸筋の身体トレーニングを早期に介入することには十分な理由があります。下肢の場合、入院後は早ければ早いほど良いです。

臨床的に安定した COPD 患者のトレーニングがプラスの効果をもたらすという確かな証拠があります。 急性増悪の入院中のトレーニングの効果を調査した研究は 2 件だけです (8) Troosters による研究では、トレーニングは 1 回の最大反復回数 (1RM: 最大反復回数: 最大重量) の 70% に相当する 8 回の反復を 3 セット行うことで構成されていました。 1 回のみ処理できます)。 被験者の FEV1 は予測値の 40 ± 12 % であり、膝伸展マシンを使用してトレーニングを受けました。 この研究の正確な除外基準はわかりませんが、ベッドから膝伸展装置に移動できなかった患者も含まれていたのでしょうか? 理学療法士は最も重篤な患者に対して異なる対応をしましたか? さらに、膝伸展マシンよりも負担が少なく高価な機器を使用してトレーニングを実行できれば、より一般的に適用できるでしょう。 したがって、多くのセンターや病棟に適用できる、単純で低コストのトレーニング装置を使用した、トレーニング手順のより詳細な説明を研究する必要がある。

重度の COPD (GOLD III および IV) を患っているほとんどの患者は (3)、非常に低レベルの活動を行った後でも極度の息切れを経験し、疲労につながります。 リストウェイトを使用した大腿四頭筋の片側抵抗トレーニングは、低コスト、低技術です。

フレデリクスンド病院の呼吸器内科で行われたパイロット研究では、8人の重篤なCOPD患者を対象に、手首の重みで平均5日間トレーニングを行ったところ、すべての患者の筋力が平均50％向上したことが示されました。

この研究では、在宅酸素療法を受けている最も重度の障害を持つ患者であっても、段階的な下肢筋運動が可能であることが示された。 驚くほど高度な改善がトレーニングによるものなのか、それとも他の要因によるものなのかはわかりません。 したがって、我々はランダム化対照単盲検試験を実施して、リストウェイトを用いた漸進的レジスタンストレーニングが下肢の大伸筋の強度を退院後の身体能力の向上につながる程度まで改善できるかどうかを明らかにしたいと考えています。

ランダム化 この調査は、ランダム化、対照、単一盲検研究として設計されています。 包含基準を満たし、除外基準をいずれも満たさない患者は、研究に参加するよう招待されます。 最初の評価と検査の後、患者は標準的な肺理学療法と理学療法（介入群）、または訓練なしの標準理学療法（対照群）のいずれかに無作為に割り付けられます。 ランダム化のリストはコンピューター プログラムに基づいています。 ランダム化の番号は 70 枚の閉じた封筒に保管されます。 封筒の内容は、封入、初期評価、テスト後にのみ開示されます。 封筒の外側には番号が付けられ（ランダム化された番号とは異なる一連の番号）、秘書が保管し、外側の番号順に発行されます。

参加時および6週間後の検査は、無作為化を知らされていない理学療法士によって行われます。 呼吸器病棟の医師、看護師、理学療法士の目を盲目にすることは不可能です。

安全性と倫理 現在の証拠に基づくと、身体トレーニングの最初の数日間にわずかな筋肉痛が発生する可能性があることを除いて、患者はいかなる種類のリスクにもさらされません。 この研究はトレーニングを実施する理学療法士には知らされておらず、トレーニングに関連して問題が発生した場合でも簡単に対処できます。

本研究は、理学療法士と患者の両方にとって扱いやすく、患者へのリスクを最小限に抑えた安価な機器を使用した進歩的な身体トレーニングを目的としています。 これにより、研究の重要性がさらに高まります。

対照群は通常の治療ガイドラインに従って治療されます。 この研究は地元の倫理委員会に報告されます。 患者はフレデリクスン病院の患者保険に加入しています。

データの登録とインフォームド・コンセント データ評価は、デンマークデータ保護庁による技術的要求に同意します 患者は収集されたすべてのデータを熟知しており、これに関する情報はインフォームド・コンセントに含まれています。

研究のすべてのデータは、施錠された部屋の別の施錠されたコンテナに保管されます。 主任研究者のみが部屋とコンテナにアクセスできます。 データは Excel に保存されます。各患者には固有の番号があり、その特定の患者のすべての日付がこの番号の下に保存されます。 セキュリティ コンテナは研究の特定の目的のために取得され、インターネットでのログインに関する現地の手順に従っています。

患者には、フレデリクスン病院の呼吸器病棟への入院後 24 時間以内に、主任研究者または研究のために十分な訓練を受けた別のスタッフが連絡します。

患者は入院当日に、研究に関する口頭情報と書面による情報、健康科学分野の科学研究における自発的参加者としての権利に関する情報を受け取ります。 患者には、デンマーク倫理評議会のガイドラインに従って研究の性質について説明されます。 口頭での情報は書面による情報によって導かれ、研究のあらゆる側面が患者に詳細に説明されます。 インフォームド・コンセントは、情報提供の翌日、最低 24 時間の再検討を経て取得されます。 患者は調査中いつでも研究からの撤退を決定できます。 研究者は、患者を研究から除外し、除外の理由を研究ファイルに文書化する必要があると決定することもできます。

統計 研究の主な目的は、等尺性収縮テストによって介入グループの大腿伸筋の強度を対照グループのそれと比較することです。

計算によると、統計的有意性の限界は 5%、検出力は 80% で、少なくとも 30% の強度の差を明らかにできるようにするには、各グループに 35 人の被験者が必要であることがわかりました。 パワーの計算は、研究の開始から退院までの伸長強度の予想される変化に基づいており、対照グループの強度の向上は予想されません。 。

適用される統計分析 (SPSS による) は、大腿四頭筋トレーニングの有無による筋力の体系的な違いを決定するための反復測定 (ANOVA) です。

測定 すべての参加者は、入院後 1 日目、退院時、および 6 週間後の外来で検査を受けます。 入院日を０日目として示す。６週間の追跡調査が選択されたのは、ほとんどのＣＯＰＤ患者は増悪後６週間で臨床的に安定していると考えられるためである。

経済性とタイムスケジュール 研究は調査責任者によって開始されます。 この研究にはまだ十分な資金が提供されていません。 追加の最終支援を申請する予定です。 どの財団も製薬業界とは何の関係も持た​​ず、支援者となる可能性のある者も結果、その解釈、出版に影響を与えることはありません。

この研究は2012年秋に開始され、70人のCOPD患者全員が参加して追跡調査された時点で終了し、できれば2013年秋に終了する予定だ。

この研究結果は、肯定的、否定的、決定的ではないもののいずれも、呼吸器医学の国際ジャーナルに報告される予定です。 結果はデンマーク国内外の関連会議で発表される予定です

参考文献

(1) Juel K, Døssing M. KOL i デンマーク: sygdommen der hver dag koster 10 danskere livet. Kbh.: スタテンス・インスティチュート・フォー・フォルクスンドヘッド; 2003年。

(3) ゴールドガイドライン。 COPD の診断、管理、予防のための世界戦略、慢性閉塞性肺疾患世界イニシアチブ (GOLD) 2011.. www.goldcopd.org で入手可能。 26.06.12にアクセス。

(4) バーナード S、ルブラン P、ホイットム F、キャリア G、ジョビン J、ベロー R、他。 慢性閉塞性肺疾患患者の末梢筋力低下。 Am J Respir Crit Care Med 1998 Aug;158(2):629-634。

(5) ブルームフィールド SA。 長期の床上安静による筋骨格の構造と機能の変化。 Med Sci Sports Exerc 1997 Feb;29(2):197-206。

(6) シュタイナー MC、エヴァンス R、ディーコン SJ、シン SJ、パテル P、フォックス J、他。 慢性閉塞性肺疾患における運動中の骨格筋におけるアデニンヌクレオチドの損失。 ソラックス、2005 年 11 月;60(11):932-936。

(7) ピッタ F、トゥルースターズ T、プロブスト VS、スプルート MA、デクラマー M、ゴセリンク R. COPD の悪化による身体活動と入院。 チェスト 2006 年 3 月;129(3):536-544。

(8) トルース​​ターズ T、プロブスト VS、クルル T、ピッタ F、ガヤン・ラミレス G、デクラマー M、他。 レジスタンストレーニングは、慢性閉塞性肺疾患の急性増悪時の大腿四頭筋の機能低下を防ぎます。 Am J Respir Crit Care Med 2010 5 月 15;181(10):1072-1077