COPD患者の肺機能と運動耐性に対するビタミンD3の影響

1. 序章：

   慢性閉塞性肺疾患 (COPD) は、世界中の慢性的な罹患率と死亡率の主な原因の 1 つです。 多くの人がこの病気に何年も苦しみ、その合併症で早死にします。 COPD は、米国の成人の死因の第 4 位であり、2020 年までに第 3 位になると予測されています。COPD は予防および治療可能な疾患ですが、併存疾患とともに発症すると治癒することはありません。 しかし、その進行と罹患率を減らすことができます。

   この疾患における気流の閉塞は、一般に進行性だけでなく持続性もあります。2 つの臨床段階 (安定期と増悪期) があり、どちらも炎症に関連しています。COPD の独立した危険因子は、男性、高齢、社会経済的地位の低さです。 、職業暴露および喫煙（能動的および受動的の両方）、気道の反応性、職業的要因および大気汚染。

   ビタミン D は、骨のミネラル化とカルシウムの恒常性に重要なステロイドです。 ビタミン D 欠乏症の有病率は、ここ数十年で一般集団で増加しています。 循環する 25-ヒドロキシビタミン D [25(OH)D] の大部分は、限られた食事による日光への曝露に由来します。 ビタミン D 欠乏症の有病率の増加は、日光を避けること、屋内でのライフスタイル、日焼け止めの使用、およびビタミン D を含む食品の摂取量の減少に起因します。 D欠乏。

   最近の研究では、ビタミン D が癌、自己免疫疾患、感染症、心血管障害などの複数の慢性疾患に関与している可能性があることがわかっています。 ビタミン D は、呼吸器系が関与するいくつかの疾患にも関与している可能性があります。 最近、一部の研究者は、かなりの割合の若い COPD 患者の血清 25-OHD が不十分 (20 ～ 29 ng/ml) である可能性があると報告しました。 さらに、[25(OH)D] によって評価されるより高い血清ビタミン D 濃度は、米国人口の大規模な横断研究で FEV1 によって測定されるように、より良い肺機能と関連しています。 現時点では、ビタミン D の状態と肺機能との正確な関係は明らかではありませんが、ビタミン D は、炎症の調節、抗菌ペプチドの誘導、および/または筋肉への作用を通じて、肺機能を改善する可能性があると考えられています。

   また、COPD 患者はビタミン D 欠乏症の有病率が高く、軽度の COPD の約 30% から重度の COPD の 75% 以上に及ぶことも示唆されています。 特にCOPDの場合、ビタミンD欠乏症は慢性気道および全身性炎症を増強し、細菌クリアランスを低下させ、同時に感染性増悪のリスクを高める可能性があります.

   肺活量測定は、迅速で許容範囲内で再現性があり再現可能な肺機能データを提供するための安全で実用的な手順です。強制肺活量 (FVC)、1 秒あたりの強制呼気量 (FEV1)、FEV1 などの肺の換気機能/FVC 比 (FEV1/FVC %)、FVC の 25% から 75% の間の強制呼気中呼気流量 (FEF25-75%)、および最大呼気流量 (PEFR) は、スパイロメトリーによって評価できます。 この強制的な呼気操作から導き出された指標は、COPD の診断をサポートする最も正確で信頼できる方法になりました。 この検査は、COPD の可能性があるすべての患者に実施する必要があります。 自信を持って診断を下すだけでなく、同様の症状を呈する可能性のある他の診断を除外するためにも必要です。 スパイロメトリーは COPD が患者の健康に与える影響を完全には捉えていませんが、依然として疾患の診断と進行の監視のゴールド スタンダードです。 これは、利用可能な気流制限の最も再現性が高く、最も客観的な標準化された測定値です。

   さらに、酸素飽和度は、測定時に酸素で飽和したヘモグロビンの割合の指標です。 パルスオキシメトリ (SpO2) から得られる末梢毛細血管の酸素飽和度値は、患者の酸素化状態の完全な評価の一部です。 正常な酸素飽和度の値は、健康な個人では 97% から 99% であり、正常なヘモグロビン レベルの患者では 95% が臨床的に受け入れられています。 この値は、組織による酸素利用量によって異なる場合があります。 たとえば、一部の患者では、歩行やポジショニングなどの活動中の SpO2 値と比較して、安静時の SpO2 値に違いがあります。 ただし、患者の換気能力は反映されません。

   さらに、呼吸困難は、COPD の進行中に発生する最も重大な症状の 1 つであり、肺の過膨張、吸気筋の衰弱、換気の増加、随意過換気、呼吸作業負荷の増加、および吸気筋の機能障害に起因します。 呼吸困難の評価は、あらゆる慢性呼吸器疾患において非常に重要です。 運動終了時の努力呼吸困難は、呼吸困難の最良の指標として認められています。呼吸困難を評価するために利用できる尺度はいくつかあります。 呼吸困難スケールの解釈は患者の発言のみに依存しますが、修正ボルグスケール (MBS) は単純で部分的に客観的であることが知られており、通常、臨床診療で努力呼吸困難を評価するために使用されています。

   呼吸器疾患は活動レベルと運動能力の制限を示すことが多く、運動耐性の低下は COPD 患者の特徴です。 1963 年、Balke は、一定期間に歩いた距離を測定することによって機能的能力を評価する簡単なテストを開発しました。 歩行テストは通常​​、機能状態を評価し、治療効果を監視し、予後を確立する手段として実施されます。 6 分間歩行テスト (6 MWT) は、30 メートルの廊下を必要とする実用的な単純なテストですが、観察者の運動器具や事前トレーニングは必要ありません。 このテストでは、人が平らで硬い表面を 6 分間で素早く歩くことができる距離を測定します。 セルフペースの 6 MWT は、機能的能力の最大以下のレベルを評価します。 しかし、日常生活のほとんどの活動は最大下の運動レベルで行われるため、6 分間の歩行距離 (6 MWD) は、日常の身体活動の機能的運動レベルをより適切に反映している可能性があります。

2. 根拠:

   標準的な治療スケジュールでは、COPD 患者の身体能力を改善する役割は限られています。COPD 患者の機能能力を改善するために、さまざまなサプリメントや治療以外の手段が試みられています。 ビタミンD3の補給もその一つです。 これらの患者の治療スケジュールにビタミン D3 を追加する主な目的は、症状と増悪を軽減し、生活の質を改善し、COPD の標準的な薬理学的レジメンだけでは適切に対処できない日常活動への身体的および感情的な参加を増やすことです。最近、多くの研究で、ビタミン D 欠乏と COPD の重症度との関連性が示されています。 さらに、プロスペクティブ研究では、重度および非常に重度の COPD 患者の FEV1 がビタミン D3 補給の前後に測定され、有意な改善が見られました。対照群と比較した、ビタミンD3投与後のビタミンD3不足COPD患者のFVC%。

   しかし、COPD 患者におけるビタミン D3 投与の効果に関する情報量は、最終的な結論に達するのに十分ではありません。 さらに、私たちの知る限りでは、この脂溶性ビタミンがビタミン D3 不足で安定した中等度の COPD 患者の肺機能状態、酸素飽和度、運動耐性に及ぼす影響を観察する研究は行われていません。

   したがって、この背景に基づいて、本研究は、安定した中程度の COPD を有する D3 不足の男性患者におけるスピロメトリック肺機能状態、末梢毛細血管酸素飽和度、および運動耐性に対するビタミン D3 の影響を評価するように設計されています。 この研究は、COPD患者の肺および肺外の合併症に対するビタミンD3の有益な効果について、医師の注目を集めるでしょう。

   リサーチクエスチョン:

   ビタミン D3 は、安定した COPD 患者の肺機能と運動耐性に影響を与えますか?

   仮説：

   中程度の COPD の安定した患者におけるビタミン D3 の投与は、運動耐性とともに肺機能変数を改善します。

   目的:

   一般的な目的 安定した中程度の COPD を有するビタミン D3 不足の男性患者の肺機能および運動耐容能に対するビタミン D3 投与の効果を評価すること。

   特定の目的

   • 肺機能の状態を評価するために、安定した中程度の COPD を有するビタミン D3 不足の男性患者の FVC、FEV1、FEV1/FVC%、PEFR、および FEF25-75% を測定します。
   • この患者グループの基礎酸素化状態を評価するために、安静時の SpO2 を測定します。
   • 安静時の呼吸困難のレベルを決定し、同じ患者群の基礎的な息切れレベルを評価する
   • 機能的な運動能力を評価するために、すべての患者の 6MWD を測定します。
   • 6MWT 後に SpO2 と呼吸困難のレベルの両方を再度測定し、運動耐性を評価します。
   • 安定した COPD 患者を対象に、ビタミン D3 を使用した場合とビタミン D3 を使用しない場合の標準的な薬理学的治療を 90 日間行った後、これらすべての変数を測定します。
   • ベースラインとエンドラインの結果を比較します。

   方法論:

   研究の種類 : 前向きインターベンショナル無作為化二重盲検研究 研究の場所 : Department of Physiology, Bangabandhu Sheikh Mujib Medical University (BSMMU), Shahbagh, Dhaka 研究期間 : 2017 年 3 月から 2018 年 2 月まで 研究対象集団 : ビタミン D3 欠乏症の安定した中程度の COPD 患者.

   サンプルサイズ: 46 サンプリング: 単純なランダムサンプリング。 選択基準によると、研究の目的と目的に適した合計46人のCOPD患者が登録されます。 COPDの46人の患者は、OPDの臨床医によって選択されます。

   被験者のグループ分け :

   Ａ群（対照群）：Ｄ３投与なしのＤ３欠損ＣＯＰＤ患者２３人 Ａ０：０日目 Ａ９０：９０日目 Ｂ群（研究群）：Ｄ３投与ありのＤ３欠損ＣＯＰＤ患者４３人（４３人） Ｂ０：０日目 Ｂ９０ : 90日目

   サンプルサイズの計算:

   次の統計式を使用 n = (Zα+Zβ) 2 X (σ12+σ22) (μ1-μ2)2

   ここで、次の統計式を使用 n = [(Zα+Zβ)2 X (σ12+σ22)] / (μ1-μ2)2 コントロールの平均、μ1 = 47.1 試験群の平均、μ2 = 67.4 コントロールの SD、σ1 = 26.9 研究グループの SD、σ2 = 27.5 (Martineau et al. 2015) タイプ I エラー、Zα = 1.96 タイプ II エラー、Zβ = 1.64 (Kirkwood and Sterne 2003) (Kirkwood and Sterne 2003)

   したがって、n = [(Zα+Zβ)2 X (σ12+σ22)] / (μ1-μ2)2

   • [(1.96+1.64)2 X (26.92 +27.52) / (47.1-67.4)2
   • [12.96 X (756.25+723.61)] / (20.3) 2 = 19178.98 / 412.09 = 46.54 = 47

   被験者の選択:

   被験者の選択後、研究者は被験者とのインタビューに座ります。 研究者は、最初に所属機関、利益相反について言及し、住所、連絡先電話番号、スポンサーシップに関する情報を提供して自己紹介を行います。 その後、被験者は研究の目的と結果について十分に知らされます。 手順の簡単な説明が彼らに与えられます。 テスト中に問題が発生した場合も、被験者は安心します。それは世話をします。 検査結果は無料で送付され、異常が認められた場合には、可能な限り適切な管理を行うか、必要に応じて特定の治療施設に紹介されます。 彼は、誠実で友好的な態度で自発的に参加することが奨励され、参加後も好きなときにいつでも研究を辞退する自由が与えられます。 彼らは、身元の秘密保持の方法について通知されます。 彼らの身元はアンケートにのみ記録され、研究者が安全に保管します。 コンピューターには入らず、出版物にも入りません。 データ分析、レポートの作成、または公開に個人識別情報は使用されません。 また、快適さを維持するために面接時間が最小限に抑えられることも保証されます。個人的な質問なしで、個人、家族、病歴についていくつかの質問が行われます。 利益相反がある場合は、彼に伝えます。 彼がこれらの手順全体を理解した後、彼が参加に同意した場合、喜んで与えられたインフォームド フォームド コンセントが彼から取られます。

   回答者の身体的、社会的または精神的なリスクの可能性はありません。 事前にテストされたアンケートは、研究助手によって記入されます。

   収集されたすべての情報は秘密にされ、医学研究と分析にのみ使用されます。

   サンプル採取場所:

   すべての患者は、国立胸部疾患研究所および病院の外来患者部門（OPD）から収集されます

   学習手順:

   登録の初日に、研究に使用されるすべての手順の目的、性質、目的、および潜在的なリスクが各被験者に詳細に説明され、心からの態度で、この研究から得られる可能性のある利点が強調されます。 彼は自発的な参加を奨励され、参加後も不安を感じたときはいつでも研究から脱退することが許されます。 彼が研究に登録することに同意した場合、インフォームド 書面による同意が所定のフォームで取得されます。詳細な家族歴、病歴、各患者の徹底的な身体検査が行われ、すべての情報が標準データシートに記録されます。 その後、すべての患者は、生化学検査およびスパイロメトリー検査の日の午前 9 時 (朝食の約 1 時間半後) に生理学部門に出席するように求められます。

   検査当日、血清 25-ヒドロキシコレカルセフェロール、朝食 2 時間後の血清グルコース、および血清クレアチニンを推定するために、5 ml の静脈血を採取し、できるだけ早く血液検査室に持っていきます。 その後、彼の身長と体重が測定され、携帯型スパイロメーターを使用してスパイロメトリック肺機能検査が行われます。 すべての生化学的およびスパイロメトリック レポートを取得した後、包含および除外基準に従って、最終的な選択が行われます。

   その後、適格な患者はすべて「対照群」または「研究群」に無作為に割り当てられ、目的と詳細な研究手順について再度十分に通知されます。 その後、患者は1日目のすべての研究変数のベースライン値について検査されます。

   再び 90 日後に、研究変数が同じ 86 人の患者から収集されます。

   ビタミンD3

   成分

   • コレカルシフェロール（40,000IU）
   • 微結晶性セルロース (58.1 gm)
   • ブチルヒドロキシトルエン（0.2mg）
   • ステアリン酸マグネシウム（3mg）
   • ゼラチンカプセルシェル（1mg）

   用量 : 80,000 IU/週

   経路 : 経口

   プラセボ : Beximco Pharmaceuticals Limited 提供

   • バングラデシュ 成分 : • 微結晶性セルロース (303.8gm)

     • ブチル化ヒドロキシトルエン（0.2mg）
     • ステアリン酸マグネシウム（3mg）
     • ゼラチンカプセルシェル（1mg）

   研究変数:

1. 肺活量変数

   • FVC (L) : 強制肺活量

   • FEV1 (L) : 1 秒の強制呼気量

   • FEV1/FVC Ratio (%) : 強制呼気比
   • PEFR (L/min) : 最大呼気流量
   • FEF 25-75 (L/S) : FVC の途中での強制呼気流

2. 酸素化変数

   • Resting SpO2 (%) : 安静時末梢毛細血管酸素飽和度

3. 運動許容変数 • 6MWD (メートル) : 6 分間の歩行距離 • 呼吸困難のレベル : 修正ボルグ スケール

4. 血液学的変数 • 25(OH)D (ng/ml) : 25-ヒドロキシコレカルセフェロール • PTH (pmol/l) : 副甲状腺ホルモン • Ca2+ (mg/ml) : イオン性カルシウム • PO43- (mg/ml)

   • リン酸イオン

     • AP (U/L) : アルカリホスファターゼ

続いて、選択されたすべての安定した中等度の COPD 患者に標準治療が処方されます。 さらに、「研究グループ」の患者は、連続 90 日間、週に 80000 IU の経口ビタミン D3 を処方されます。 これに加えて、両方のグループのすべての患者は、自由に（自分の選択に従って）食事を続けるようにアドバイスされます。

薬、服薬方法、服薬計画について適切な教育を行います。その後、電話や訪問によるフォローアップを随時行うことで良好な関係を築きます。 . 彼らは、90日目に再び生理学部門に出席し、上記のすべての研究変数の評価を受けるように要求されます 研究期間中に正確に研究手順に従わなかった患者は、ドロップされ、新しい患者必要な合計サンプル数を満たすために含まれます。そのため、合計サンプル数を満たすために拡張サンプルを取得する必要があります。