COVID-19 後の患者における吸気筋トレーニングの効果

このランダム化比較臨床試験は、人間を対象とした研究の倫理基準に従って実施され、人間研究倫理委員会 (CEP-UVV) によって事前に承認されなければなりません。参加者は、自由かつインフォームド コンセント フォーム (FICF) に署名する必要があります。

サンプルは、逆転写酵素反応とそれに続くポリメラーゼ連鎖反応（RT-PCR）によって評価され、SARS-CoV-2感染の陽性診断を受け、すでに活動的な感染期間を経ている個人で構成されます。 活動期は、発症から入院していない人で14日、入院した人で21日です。 これらの個人は、心肺リハビリテーション サービスによって評価され次第、研究に参加するよう招待されます。 すべての選択基準を満たし、参加に同意し、FICF に署名した人は、コントロール グループ (CG) と治療グループ (TG) の 2 つのグループにランダムに割り当てられます。 ブロックのランダム化スキームは、randomization.com を使用して生成されます。 ウェブサイト (http://www.randomization.com)。 参加者の割り当ては、患者を治療する研究者とは異なる研究者によって行われるため、盲検化が保証されます。 さらに、データを収集して分析する研究者は異なり、実験グループと介入の種類については知られていません。

サンプルサイズに関しては、グループ間の MIP で 20 cmH2O の平均差を検出するように研究が設計されたため、標準偏差は 15 (Newall; Stockley、2005)、95% の信頼水準、および 0.05 の有意水準 (両側α）、各グループには15人の被験者が含まれるべきであると計算しました。 サンプルが 20 ～ 25% 失われる可能性を考慮して、42 人が採用されます (1 グループあたり 21 人)。 （ニューオール、2005）。

初期評価は、自宅の心肺リハビリテーション サービスによって実施され、次のデータが収集されます。デジタル血圧計（Omron® HEM 705CP、東京、日本）による血圧（BP）測定。携帯型パルス酸素濃度計 G-Tech Oled Graph® (Beijing Choice Electronic Technology Co., Ltd.、北京、中国) による心拍数 (HR) および末梢血酸素飽和度 (SpO2)。 POWERbreathe KシリーズKH2®（POWERbreathe International Ltd.、ウォリックシャー、英国）を使用したMIP、動的吸気筋力（S-Index）、および吸気筋持久力分析。 1 分間の立位テスト (1 分 STS) による機能評価。

再評価はプログラム開始から 6 週間後に行われ、同じデータが参加者の自宅で収集されます。

吸気筋を評価する研究の主要な結果は MIP であり、S-Index、持久力、および機能的能力は副次的な結果となります。

評価手順:

1-MINUTE SIT-TO-STAND TEST このテストは、さまざまな種類の病気や機能障害を持つ個人の機能的能力を評価します。 この標準化された評価は、アームレスの高さ 46 cm の椅子で行われます。 評価対象者は、椅子から立ち上がって座るように、1 分間の間隔で可能な限り何度も口頭で命令を受けます。 テストの主な結果は、個人が何回座ったり立ったりしたかです。第二に、バイタルおよび知覚運動データは、テストの実行前、実行中、および実行直後に記録されます。

血圧、心拍数、および SPO2 の測定 血圧は、デジタル血圧計 (Omron® HEM 705CP、東京、日本) を使用して測定されます。 患者は快適な椅子に 5 分間座ったままで、背中はリラックスして背もたれに支えられ、脚は交差せず、左腕はテーブルに支えられ、腕の高さで服を着ていません。 患者はアルコールを飲むことができず、測定の 30 分前に喫煙または運動をしており、膀胱は空でなければなりません。 2 分間隔で 3 回の測定が行われます。最初のものは破棄され、最後の 2 つの測定値の平均によって BP 値が取得されます。

HR と SpO2 は、ポータブル パルスオキシメータ G-Tech Oled Graph® (Beijing Choice Electronic Technology Co., Ltd.、北京、中国) を使用して測定されます。 パルスオキシメトリーは、血液が運ぶ酸素の量を測定します。 パルスオキシメータと呼ばれる小型の装置を介して、動脈血穿刺を必要とせずに血中酸素レベルを測定できます。 酸素を測定するために、デバイスによって生成された光線が指の血液を通過し、「読み取られて」酸素輸送のパーセンテージが計算されます。 このメソッドは、HR も測定します。 酸素濃度計の精度は、動脈血ガス検査で得られる飽和より 2% 上または 2% 下です。 より良い読み取りを得るために、患者は手を暖かく保ち、リラックスさせ、心臓の高さより下に保ち、付け爪やマニキュアを使用しないように指示されます。

MIP、S-INDEX、および持久力の分析 MIP、S-index、および持久力を分析するために、医療専門家が呼吸困難患者の吸気筋の評価とトレーニングに使用する電子デバイスを使用します (POWERbreathe K シリーズ KH2®、 HaB インターナショナル、ウォリックシャー、イギリス）。 (パワーブリーズ、2019年)。

MIP 評価:

最初に、患者は、吸気筋を事前に加温し、技術を学習して、閉じた気道に対して吸入するデバイスと実行される操作に指示され、慣れます。 MIP は患者を座位で測定します。 すべての空気をゆっくりと吐き出し、残気量 (RV) から最大限の吸気を行うように促されます。 患者の口にしっかりと取り付けられている必要がある、細菌およびウイルスフィルターを備えたノーズクリップとマウスピースが使用されます。 1 分の休憩間隔で 3 つの操作が実行され、記録されます。 値の変動は 20% 未満である必要があり、最も高い値が選択されます。

ソフトウェアに表示される MIP 結果は、操作中に達成された最高の 1 秒間の平均圧力 (50 Hz で測定) に対応します。 この測定値は、呼吸筋によって発生した圧力と、残気量における呼吸器系の弾性反動圧力を加えたものを反映しており、吸気筋の収縮特性の直接的な測定ではなく、全体的な呼吸出力の指標です。 この結果は、IMT の影響を監視するために使用されます。

ブラジルの人口について予測された MIP 値は、いくつかの著者によって公開されており、ブラジル人について検証された主な方程式は、Neder et al. によるものです。コスタら。 Simõesら、およびPessoaら。 現在の提案は、Neder らの方程式を通じて MIP 値を予測します。

• 男性の場合: MIP (cmH2O) = 155.3 - (0.80 x 年齢)
• 女性の場合: MIP (cmH2O) = 110.4 - (0.49 x 年齢)

S指数評価:

S-Index は、吸気筋の動的強度の尺度であり、特許取得済みのアルゴリズムを使用して、各侵入でデバイスのセンサーによって登録されたピーク吸気フローの結果から導き出されます。 等尺性測定 (MIP) とは異なり、この評価では、個人は空気の通り道が自由なバルブを介して吸気操作を実行します。 吸気筋力は、吸気肺気量の全範囲にわたって計算されます。 強度指数の結果は、調査対象の母集団について予測された正常値に基づいて分類されます。 cmH2O で記録されるこれらの値は、患者のプロファイルからの情報を使用して、ソフトウェア Breathelink® (POWERbreathe、ウォリックシャー、英国) によって個別に計算されます。 このパラメーターに関して患者の学習が説明されているので、10 回の操作が順番に実行され、試行の間に休みなく実行され、最良の結果が考慮されます。 動的強度を測定する技術は MIP の技術に似ており、患者を座らせ、鼻孔を通る空気の通路をノーズ クリップで塞ぎ、細菌およびウイルス フィルターを口にしっかりと結合したマウスピースを使用します。

吸気筋持久力評価:

ツール POWERbreath K series® (POWERbreath International Ltd.、ウォリックシャー、英国) は、耐久試験の実施を可能にします (Silva et al, 2016)。 持久力とは、特定のタスクを長期間維持する能力です。 トレーニング負荷は手動で事前に決定され、最初の 5 回の呼吸で徐々に導入されます。これは、各患者から得られた MIP 値の 60% での一定の負荷テストであるためです。 患者は、呼吸が完全に完了できなくなるまで、つまり呼吸疲労が発生するまで、できるだけ長く呼吸するように指示されます。 呼吸疲労がない場合、テストが正常に完了すると、最大評価限界は 7 分になります。 レジスタンストレーニングの結果はソフトウェアに記録され、次のパラメータが含まれます: 最大吸気流量 (l/s)、トレーニング負荷 (cmH2O)、平均パワー (ワット)、平均吸気量 (l)、およびエネルギー (ジュール) .

介入心肺リハビリテーション すべてのグループは、筋力強化と有酸素トレーニングで構成されるリハビリテーションプロトコルを受けます。 椅子に座って立ち上がる動作、上肢と下肢の外転、ローイングによって筋肉を強化します。各エクササイズの10回の繰り返しの3セットが実行されます。 弾性チューブが使用され、弾性は色で定義され、知覚される運動の OMNI-RES スケールで 4 から 8 の間の努力で参加者が耐えることができる最大の抵抗を示します (Tiggemann et al., 2010; Lagally, Robertson, 2006; Ramos et al., 2014; Ribeiro, 2021)。 さらに、最初の 1 週間は平地を 5 分間、2 週間目は 10 分間、次の週は 20 分間の有酸素運動を、予備心拍数の 40 ～ 60% の強度で行います。患者の症状 (Spilmanns et al, 2021; Barker-Davies, 2020; Ribeiro, 2021) 3.6.1.1 有酸素運動強度計算

有酸素トレーニングの強度は、6 から 7 の間のスコアを維持する修正された BORG 主観的運動スケールによって計算されます - 患者の症状を考慮して進行します - および予備心拍数によって計算されます。

目標強度 = ((HRmax - HRrest) * 0.4 a 0.6) + HRrest 最初に、カルボネンの式 (220 - 年齢) を使用して最大 HR を決定します (KARVONEN、1957)。

最初の評価の日に、参加者が 22 oC の環境で座位で 5 分間安静にした後、安静時 HR が決定されます。 HRmax と HRrest を決定することで、各参加者の目標範囲を計算することができます。 ベータブロッカーを使用している個人の場合、修正された BORG 主観的運動スケールが使用され、6 から 7 の間のスコアが維持されます。 強度と進行は、すべての患者の症状に関する個々の報告に基づいています (Spilmanns et al, 2021; Barker-Davies, 2020; Ribeiro, 2021)。

3.6.2 吸気筋トレーニング TG の患者は 6 週間 IMT を受け、デバイス POWERbreathe classic medic® (POWERbreathe International Ltd.、Southam、英国) を使用して毎日 30 回の繰り返しを 2 セット行います。 前述のように介入前にすべての患者で MIP を測定し、患者は最初の 1 週間で 40% MIP、その後の 5 週間で 60% MIP で運動します。 患者は横隔膜筋を使って息を吸うように指示され、副筋肉の使用を避けるために胸郭を広げようとします (Turqueto et al, 2021)。

ノーズ クリップを使用して、患者がトレーニング デバイスのみで呼吸できるようにします。 すべての患者は、同じ理学療法士によって監督されたトレーニングセッションを受け、プロトコル中に通常の活動を維持することが奨励されます (Turqueto et al, 2021)。

肺リハビリテーション中に筋力強化と有酸素トレーニングを受ける対照患者 (CG) は、6 週間の実験プロトコルの完了後すぐに、POWERbreathe classic medic® (POWERbreathe International Limited、サウザム、英国) を使用して同じ IMT 介入を受けます。研究に満足のいく結果が得られた場合。

統計分析 データの正規性は、Shapiro-Wilk テストによってテストされます。 グループ間の違いを分析するために、パラメトリック データには t 検定が使用され、ノンパラメトリック データにはウィルコクソン検定が使用されます。 5%に設定された有意水準(p < 0.05)を使用して、両側検定が実行されます。 SPSS 8.0 ソフトウェアを使用してデータを分析し、結果を平均 ± 標準偏差または中央値および四分位範囲として表します。