頭頸部がん患者におけるモバイルヘルスデバイスの支援による嚥下療法：アルバータ州全体の研究

背景 嚥下障害は 50 歳以上の人々の 22% に影響を及ぼし [1]、これは世界中で 2 億 5000 万人、アルバータ州では 360,000 人に相当します [2]。 リスクが高いのは、頭頸部がんの生存者 (70%)、脳卒中患者 (78%)、パーキンソン病患者 (82%)、外傷性脳損傷を受けた人 (65%) です [3]。 治療せずに放っておくと、嚥下障害は、栄養失調、誤嚥性肺炎、さらには死など、健康に深刻な影響を及ぼします。 関連するより長い入院期間と合併症により、米国では推定年間 5,470 億ドルの医療負担が発生しています [4]。 アルバータ州では、頭頸部がんおよび脳卒中患者の嚥下障害 (誤嚥性肺炎) の 1 つの結果を管理するだけで、医療システムに年間 253 万 CAD の費用がかかります [5]。 嚥下障害は、生命を脅かし、資源を大量に消費するだけでなく、社会的にも制限されます。 嚥下障害の患者は、食事を伴う社会的状況を避け、うつ病の影響を過度に受け、嚥下障害のない患者よりも 3 倍以上の勤務日数を欠いています。

嚥下機能を取り戻し、前述の嚥下障害の影響を回避または軽減するために、患者は、嚥下筋を強化し、嚥下協調を改善するために、何ヶ月にもわたる定期的な集中治療を必要とします。 この療法は、多くの場合、表面筋電図 (sEMG) を使用した視覚的なバイオフィードバックと組み合わされます。 sEMG バイオフィードバックにより、患者は特定の運動中に筋肉がどれだけ激しく収縮しているか、またどのくらいの時間収縮しているかを知ることができます。 sEMG バイオフィードバックは、エクササイズを正しく行う方法、最大限の努力を引き出す方法、パフォーマンスの漸進的な改善を示す方法を患者に教えるために使用されます。

集中的な養生法を提供し、sEMG バイオフィードバックと組み合わせた場合、嚥下運動が効果的であるという証拠にもかかわらず、患者はめったにそれを受けません。 この限られたアクセスは、患者と臨床医のリソースが不足していることが原因です。 患者にとって、臨床医と機器にアクセスするために診療所に行くのは不便で費用がかかります。 限られた患者の関与に対処するために、臨床医は、食事を変更したり、栄養チューブを処方したり、印刷された紙に患者に操作や運動を与えたりすることにより、嚥下障害を管理する可能性が高くなります. 嚥下障害の管理に対するこれらのアプローチは、患者のニーズを満たすには不十分です。 さらに、最近のシステマティック レビューでは、嚥下障害管理の推奨事項の平均順守率は 22% から 52% であることがわかりました [6]。 COVID-19 パンデミックの際に厳格な距離制限の出現により、遠隔リハビリテーションまたはモバイル ヘルス (mHealth) テクノロジによるリモート ケアが注目を集めています。

目的: この作業の主な目的は、sEMG バイオフィードバックを搭載したモバイル システムの使用が、家庭での嚥下運動の順守に影響するかどうかを判断することです。

この作業の第 2 の目的は、運動プログラムが嚥下障害と栄養に関連する患者報告の結果を改善するかどうかを判断することです。 私たちの第三の目的は、遵守の以前の調査結果を再現できるかどうかを判断することです。

研究用に選択された可動式嚥下システム Mobili-T は、嚥下障害のある患者向けの可動式嚥下運動システムです。 この mHealth システムは、患者が在宅での嚥下練習に使用できます。 これは、モバイル デバイス、スマートフォンの患者アプリ、および臨床医ポータルで構成されています。 患者は、運動中にモバイル デバイスを装着します。 モバイルデバイスは、臨床グレードの表面筋電図検査 (sEMG) を使用し、医療グレードの両面接着剤で顎の下に貼り付けます。 sEMG ハードウェアには、キャリング ケースを兼ねる充電ドックが付属しています。

sEMG 信号はワイヤレスでスマートフォン アプリに送信されます。 ここで、sEMG は視覚的なバイオフィードバックとして患者に示され、バイオフィードバック信号の偏向は筋収縮の強さと持続時間を反映します。 監視対象の筋肉は、あごの下 (オトガイ下領域) にあり、典型的な嚥下リハビリテーション中に対象となる筋肉です。 このアプリは、臨床的に証明された一連の嚥下運動 [7,8] を患者に説明するスマート ソフトウェアを使用し、バックエンド アルゴリズムを使用して、収集された sEMG 信号が (他の無関係な動きではなく) 嚥下によって誘発されたかどうかを検出します。頭の動きなど)、患者の能力に基づいて努力目標を計算します。 臨床医は、患者の進行状況、アドヒアランスをリモートで監視し、処方箋を調整できます。

Mobili-T のユニークな側面の 1 つは、研究者がプロジェクトの開始から患者と臨床医を設計に関与させたことです。 研究者は、ユーザビリティと実現可能性の研究テストも実施しました [9-13]。 私たちの実現可能性研究は、頭頸部がんに続発する嚥下障害の20人の患者を対象とした準実験的な事前テストと事後テストの試験でした（出版のために提出されました）。 調査員は、患者が自宅で Mobili-T を使用して、音声言語病理学者の遠隔臨床監督の下で嚥下療法を正常に完了できるかどうかを評価しました。 研究者らは、在宅での嚥下運動の遵守率が 6 週間の治療期間にわたって 72% 以上を維持し、この 6 週間の治療プログラム後に嚥下障害特有の生活の質が改善したことを発見しました。 しかし、この研究には限界があり、指摘された観察結果がテクノロジーの使用の結果なのか、研究に参加した参加者の態度と動機の結果なのかを理解することはできませんでした.

本研究の目的は、以前の調査結果を再現できるかどうかを判断し、これらの調査結果が mHealth テクノロジの使用に固有のものであるかどうかを特定することです。 また、患者が報告した栄養と健康が治療ブロック全体で変化するかどうかにも関心があります。

これらの目的に対処するために、研究には 2 つの条件があります。1) 現在のゴールド スタンダードである印刷された説明書と遵守状況を追跡するための日記を使用した在宅嚥下運動、および 2) mHealth システムを使用した在宅嚥下運動。バイオフィードバックとトラック運動の完了。 すべての患者参加者が両方の条件に公平にアクセスできるようにするために、すべての参加者に両方のタイプの治療提供方法が提供されるように、クロスオーバー無作為化デザインが使用されます。 この研究デザインは、Mertens らによって以前に使用されました。 （2016）モバイルアプリケーションがリハビリテーションを受けている高齢患者の治療順守率を改善するかどうかを判断する[14]。

私たちの研究の具体的な目的は次のとおりです。

目的 1 (つまり、主な目的)。 sEMG バイオフィードバックを搭載したモバイル システムを使用した場合と、ペンと紙 (日記形式) を使用した場合とで、家庭での嚥下運動への順守が異なるかどうかを判断します。

仮説1。 実験群 (mHealth システム) と対照群 (ペンと紙) の間で毎週の平均アドヒアランスに差はありません。

仮説 2. 実験群 (mHealth システム) と対照群 (ペンと紙) の間で、1 日あたりの平均運動量 (治療ブロックで完了した運動試行の総数/治療ブロックの日数) に差はありません。

目的 2. 運動プログラムが、嚥下障害、栄養、および健康に関連する患者報告アウトカムの改善につながるかどうかを判断します。

仮説3。 実験群 (mHealth システム) と対照群 (ペンと紙) の間で、MD アンダーソン嚥下障害インベントリ (MDADI)、カロリー摂取量、および健康状態に関する患者報告の結果に違いはありません。

目的 3: アドヒアランスおよび患者報告の嚥下結果に関連する以前の調査結果を再現できるかどうかを判断します。

仮説 4. 自宅での嚥下運動の毎週の平均遵守率は、6 週間の治療期間にわたって 72% 以上を維持します。 参加者の 25% は、治療前と治療後の嚥下障害に固有の生活の質のスコアに最小限の重要な違いを経験します。

ITAの一般的な研究の詳細 合計60人の患者参加者が募集され、研究アームごとに30人です。 試験期間は 3 か月と 1 週間 (または 13 週間) です。 ただし、すべての参加者が募集され、試験が完了するまで、研究は開かれたままになります (1 年かかると予想されます)。 サンプル サイズの計算については、セクション 1.3 で詳しく説明します。

参加者 1.1 募集。 参加者は、アルバータ大学病院、クロスがん研究所、医学再建科学研究所、在宅栄養支援プログラム、フットヒルズ メディカル センター、トム ベイカーがんセンター、中央アルバータがんセンターの音声言語病理学者 (SLP) を通じて募集されます。 参加者は、SLP によって識別されます。 参加者はまた、実現可能性試験中またはメディアイベント後に研究チームに連絡を取り、今後の試験についての通知を希望する個人のプールからも募集されます。 サンプルサイズが達成されるまで、参加者は連続して募集されます。

募集 頭頸部がん患者を治療することが知られている州の医師および言語聴覚士 (SLP) には、電子メール アラート (ドキュメントに記載) が送信されます。 どの患者がこの研究に適格であるかが通知され、研究に関する情報が提供されます。 SLP には研究ポスターと研究チラシも提供されるため、関心のある患者とこれらを共有できます。 したがって、参加者は医師または言語聴覚士 (SLP) によって識別され、研究グループに嚥下療法が推奨されます。

SLP から研究に紹介され、参加に関心のある患者は、紹介元の臨床医から、募集/連絡先同意フォーム (ドキュメントに記載) に記入するよう求められます。 このフォームは、紹介臨床医から研究臨床医に渡されます。 研究者が連絡するための同意フォームには有効期限が記載されています。

参加者はまた、実現可能性試験中に、口頭で、またはメディアイベントの後に研究チームに連絡し、今後の試験についての通知を希望する個人のプールから募集されます。 彼らは、電子メール（ドキュメントにある）と研究募集ポスターを介して研究について警告されます。 研究チラシは、関心のある方のみに共有されます。 これらの患者が参加に関心を示した場合でも、参加している SLP (地域の臨床医) からの紹介が必要です。

参加者は、HNC治療に続発する口腔咽頭嚥下障害と診断された場合、研究に登録されます。 患者の現在または過去の SLP は、紹介の情報源として使用され、患者が努力嚥下および/またはメンデルソン嚥下を使用した在宅ベースの嚥下運動の適切な候補であることを確認します。

最初に治験責任医師に知られていない患者については、患者がそうすることに同意するまで直接連絡することはありません。 患者は担当の臨床医 (医師または SLP) からアプローチされます。 臨床医は、研究が現在進行中であることを患者に知らせます。 彼らは、研究のタイトル、研究のポスター、研究のチラシを患者と共有し、研究臨床医 (Dr. Gabriela Constantinescu) に問い合わせて、詳細について問い合わせてください。

研究臨床医は患者に連絡し、参加に興味があるかどうか尋ねます。 はいの場合、彼女は情報レターと同意書を電子的に共有します (患者または患者の SLP に電子メールで送信)。 2 回目の電話が予定され、リサーチ クリニシャンが患者の情報レターを詳細に調べます。 患者がまだ研究に関心がある場合は、エドモントンで 3 回の予約が取られます。 初回来院時に本人の同意を得ます。

ただし、患者が電話でこの研究にもはや関心がないことを断言した場合、患者の連絡先情報は細断処理されます。 場合によっては、個人的な理由により後日連絡を希望される場合があります。 このシナリオでは、調査のサンプル サイズに達するまで、連絡先情報は安全な場所に保管されます。 その際、患者様との連絡・予約がない場合は、連絡先情報をシュレッダーにかけます。

研究コーディネーター/治験責任医師/研究臨床医のいずれも、患者のケアに直接関与していません。 患者は担当の臨床医に、研究についてこれ以上詳細を聞くことに興味がないことを伝えるだけでよく、研究臨床医はこの情報を知りません。 患者は、参加は任意であり、患者の決定によってケアが影響を受けることはないことを研究臨床医から確認されます。 コールバック リストは公開されません。 上記のように細断されるまで、研究用バインダー (アルバータ大学の鍵のかかった部屋) に保管されます。 研究臨床医であるガブリエラ・コンスタンティネスク博士は、上記のように細断されるまで、関心を示した患者の連絡先情報を管理します。

1.2 包含/除外基準。 参加者は、扁平上皮癌（OPSCC）の治療に続発する中咽頭嚥下障害と診断された場合、研究に登録されます。 SCC は、すべての HNC の 90% を占めます。 サンプルサイズが達成されるまで、参加者は連続して募集されます。 参加者はいつでも募集されます 手術後または（化学）放射線療法後3か月以降。 この時間枠は、放射線療法中に嚥下療法を受ける可能性のある患者へのサービスの重複を避け、慢性的で安定した嚥下障害のある患者を対象とするために選択されました。 参加者は含まれます：1）頭頸部がんの治療を受けた場合（例：+/-手術、+/-放射線療法、+/-化学療法）、2）担当の言語病理学者が修正バリウム嚥下（MBS）評価または嚥下の光ファイバー内視鏡評価（FEES）。 これらの演習は、臨床診療で日常的に使用され、OPSCC 患者に共通する嚥下の特定の生理学的障害を対象としています。 参加者は除外されます: 1) 認知遅延の病歴がある場合、2) 脳卒中または外傷性脳損傷の病歴がある場合、および 3) トレーニング セッション後に Mobili-T システムを確実にナビゲートできない場合、および 4) SLP は、食道拡張などの嚥下障害に対処するための計画的な嚥下練習または手順を確認します。 参加者は、ひげを剃りたくない、または部分的に剃る気がない場合も除外されます (デバイスが顎の下、皮膚の表面に付着するため)。 最後に、参加者が 3 か月間に 3 回エドモントンに旅行できない場合は除外されます)。

さらに、Mobili-T のラベルに記載されている禁忌に従って、患者の参加者は次の場合に除外されます。炎症を起こした皮膚またはあごの下に開いた傷のある皮膚がある場合;銀アレルギーの方。

1.3 サンプルサイズ。 サンプルサイズの計算を導くためのアドヒアランスまたは用量の臨床的に有意な違いに関する以前の文献は存在しません。 研究者は、以前の研究[15]を使用して、サンプルサイズの選択をガイドしました。 引用された研究では、合計 79 人の OPSCC 患者が 3 つの治療群 (1 群あたり 26 人または 27 人の患者の参加者) に無作為に割り付けられ、治療群の 1 つにはアプリを使用した嚥下療法が含まれていました。 現在の研究には 2 つの治療群があるため、52 ～ 60 人の参加者を募集します。

さらに、サンプルサイズの計算について疫学者に相談しました。 次の計算機が使用されました: http://hedwig.mgh.harvard.edu/sample_size/js/js_crossover_quant.html 次のパラメーターとともに: 有意水準 0.05、両側、患者の標準偏差 35.5 以内 [6]、検出力 0.9、平均値 22 の検出可能な最小差。 このサンプル サイズの計算は、主要な目的に基づいています。

2.0 一般的な手順: OPSCC 治療に続発する口腔咽頭嚥下障害の成人 60 人が研究に登録されます。 この研究はクロスオーバー無作為化デザイン (AB/BA) に従い、すべての参加者に両方のタイプの治療が提供されます: モバイルヘルスシステムを使用し、ペンと紙を使用します。 無作為化された割り当ては、臨床試験用の無作為化およびオンライン データベースである Sealed Envelope (https://www.sealedenvelope.com/) を使用して決定されます。

患者が研究に関心を示し、臨床医 (SLP など) から研究を紹介されると、研究臨床医である Gabi Constantinescu 博士が参加者に詳細な情報とスクリーニングの質問 (例: あごひげはありますか) を連絡します。 ?)。 情報レターおよび同意書の電子版またはハードコピー版が患者と共有されます。 情報と質問は、研究に関心のある患者がエドモントンに旅行する前に、ほとんどの除外/包含基準に適合することを確認することを目的としています. 患者の参加者が口頭で研究を自己言及した場合 (そして参加している SLP によって紹介されていない場合)、参加者が最初の予約のためにエドモントンに招待される前に、患者の参加している SLP に連絡することへの同意が得られます。

患者の担当 SLP に連絡して、サービスが他の場所で重複していないこと、患者がこの試験の結果に影響を与える可能性のある他の処置 (食道拡張など) の予約を受けていないこと、嚥下評価が最近完了したこと、および SLP が患者は、この研究を通じて提供される嚥下療法の良い候補になると信じています.

すべての治療前、ウォッシュアウト、および治療後のセッションはエドモントンで行われます。

2.1 治療前のセッション。 情報と同意書は再度審査されます。 MD Anderson Dysphagia Inventory (MDADI) および健康アンケート (EuroQoL EQ-5D) (両方ともセクション 3.0 結果測定で説明) が管理されます。 次に、コンスタンティネスク博士は次のことを行います。(1) 参加者の治療ブロックの順序を決定します (つまり、グループ 1 - AB、またはグループ 2 - BA)。 (2) Mobili-T システムの導入 (該当する場合)。 (3) 嚥下の練習を導入し、練習の時間を確保します。 (4) 処理ブロックのフォーマットと関連ドキュメントを説明します。

嚥下療法の演習は、患者が自分で能力を発揮できるようになるまで説明され、実践されます。 この能力は、各エクササイズを 5 回連続して成功裏に完了したこととして定義され、成功は臨床的な目視検査によって判断されます。

参加者は、3 日間の食事摂取記録を持って帰宅し、記入して次回の予約時に戻ってきます。

患者の参加者が最初に mHealth システムを使用して治療群 B に無作為に割り付けられた場合、システムを使用したトレーニングは研究臨床医の立ち会いの下で行われ、患者がデバイスに慣れているように見えたら終了します。デバイスを起動し、ソフトウェアを独立して起動し、演習で能力を発揮しました。 この研究の研究臨床医 (つまり、登録済みの SLP) は、mHealth システムを使用している参加者からのセッション データをリモートで監視し、質問に答えたり、技術的な問題をトラブルシューティングしたりできます。 デバイス、アプリ、または臨床医ポータルで患者が特定されることはありません。 アプリはデバイスのハードウェアにシリアル番号を記録するだけです (例: 001)。 これは研究者の記録に記載されています (例: J Smith - 001)。 参加者は、参加者コードによってさらに識別されます。

2.2 治療ブロック A および B. 患者は、3 種類の運動を 1 日合計 8 セット、それぞれを 3 回繰り返すことを目標に、3 か月間自宅で練習するよう求められます。 1日の合計目標は72トライアル（8セット×3種類のエクササイズ×各3回）となります。 運動の種類と用量はすべての参加者で同じで、毎日合計 24 回の通常の唾液嚥下、24 回の努力唾液嚥下、および 24 回のメンデルソン操縦唾液嚥下になります。 治療アーム A は、ペンと紙を使用して演習を完了します。 これは標準的なケアと見なされます。 治療群 B は、エクササイズを完了するために Mobili-T を使用することで構成されます。

2.3 治療後のセッション。 最初の治療アーム (A または B) の後、1 週間のウォッシュアウト期間があります。 今週中、および 2 回目の治療アームに続いて、治療後のセッションが予約され、自宅での完了のために 3 日間の食事摂取記録が提供されます。 このセッションは、MDADI、健康アンケート (EuroQoL EQ-5D) の管理、および Mobili-T システムの返却または提供で構成されます。