人種ごとの食事介入は、痛みの補完治療として評価されています (DIRECTPain)

電話スクリーニング。 少なくとも 1 つの機能領域 (仕事、社会/レクリエーション活動、パーソナル ケア) で障害を伴う影響の大きい痛み (> 3/10 の痛み) を報告している参加者のみが、国家疼痛戦略に従って募集されます118。 すべての参加者は、各参加者のOAステータスのレビューと、膝OAの報告された期間、現在および過去の治療、併存疾患、現在の薬物使用および食事条件の評価を含むスクリーニングインタビューを受けます。 米国リウマチ学会の基準119を使用して、片側または両側の膝OAの痛みを経験しているかどうかにかかわらず、参加者が含まれます。 スクリーニングでは、食事と健康歴も評価して、他の除外基準が存在しないことを確認します。 世帯収入は SES を決定するために報告され、住所は食料品店への近さを定量化するために使用されます。

参加者。 治験責任医師は、膝 OA の成人 200 人 (40 ～ 75 歳) を募集します。 膝 OA の有病率は年齢とともに増加し、40 歳未満では非常に低いレベルで見られ、65 ～ 75 歳でピークに達します。 サンプルは、人種 (100 NHB および 100 NHW) グループ全体で同等の表現を持ち、2 (人種) x 2 (LCD または USDA) のデザインになります。 参加者は、既存のデータベース、コミュニティ チラシ、ラジオ/新聞広告、コミュニティ アウトリーチ、ソーシャル メディア、および UAB ペイン トリートメント クリニックを使用して募集されます。 私たちの実現可能性試験の離職率は 12% でしたが、現在の健康危機の間は保守的になりたいと考えています。 今回の提案で食事を提供することで、定着率が高まることが期待されます。

包含基準には以下が含まれます。

1. 膝OAの診断
2. 過去 3 か月間、少なくとも 4/7 日/週の痛み (0-10 スケールで 3/10 以上の痛み)
3. 40～75歳
4. >100 g 炭水化物の 1 日平均消費量 (フェーズ 1 食品チェックリストに基づく)
5. 口頭および書面による英語の理解
6. NHBまたはNHWとしての自己識別
7. BMIが25～40kg/m2

除外基準には以下が含まれます。

1. 投薬を受けていない糖尿病
2. 処方された食事に従うことへの不本意
3. 最近の体重変化 (過去 1 か月で 4 kg 超)
4. 現在ダイエット中
5. -過去6か月以内に入院を必要とする摂食障害またはその他の精神障害の病歴
6. 消化器疾患
7. 咀嚼または嚥下困難
8. 食事の準備を他人に頼る
9. 心血管疾患または肺疾患
10. 毎日のオピオイド鎮痛薬
11. 代謝または消化を変化させることが知られている薬物の使用 (例: プロトンポンプ阻害剤)
12. 耐糖能に影響を与える降圧薬の使用
13. タバコの使用
14. 極端な運動への参加
15. 膝関節置換術

人体測定。 来院のたびに体重を測ります。 すべての測定には、標準化されたスタディオメーターを備えた同じ校正済みスケールが使用されます。 身長、腹囲、心拍数、血圧も測定します。

アクティグラフィ。 参加資格の決定後、参加者は ActiWatch2 (Philips Respironics) を 7 日間着用するよう求められます。 Actiwatch2 は、毎日の睡眠と覚醒のパターンを測定し、体の動きを記録するように設計されたソリッドステート加速度計です。 客観的な睡眠データの収集は、痛みと睡眠障害が併存することが多く、人種差を示すため重要です。 アクチグラフィーは睡眠ポリグラフに匹敵することが示されており、研究では慢性疼痛の有無にかかわらずアクチグラフィー測定の有効性が実証されています。 参加者は、就寝時と起床時に ActiWatch2 で合図するように求められます。 総毎日の活動と睡眠中の活動 (すなわち、安らかな睡眠) を測定し、時間を超えてグループ間で比較します。 LCD は日常の活動を増加させ、睡眠中の活動を減少させ、より安らかな睡眠を示していると考えています。

食品チェックリストとダイエット関連のアンケート。 食事の記録、満腹感、および食事の満足度は、7 日間の食事チェックリストを通じて評価されます。これは、最初の訪問時に配布され、訪問 #2 で収集されて、典型的な食事摂取量が決定されます。 介入 (フェーズ 2) の間、7 日間の食品チェックリストが毎週完成され、Research Electronic Data Capture (REDCap) ソフトウェアを実行する Android ベースのタブレットで提供される食事処方の順守の定量的測定が可能になります。 これらは、ミネソタ大学研究用栄養データ システムを使用して分析されます。 提供されたもの以外の食品は明記されます。 一般的な栄養知識は、一般的な栄養知識アンケート (GNKQ) を使用して評価されます。 GNKQ は、食事のガイドライン、栄養素の供給源、食品の選択、および食事関連疾患を含む 4 つの領域を評価します。 各セクションのスコアは、全体的な知識スコアと同様に計算できます。 家庭用食料安全保障尺度 (HFSS-SF) の短縮形は、食料安全保障を評価するために使用されます。 ベースライン時および3週間ごとに、参加者は、空腹、渇望、および食事を控える能力の認識に関連するその他の尺度を評価するように設計された、修正された特性および状態の食物渇望アンケートに記入します。 訪問＃4で、参加者は、提供された食事処方と達成された全体的な健康の変化に関する態度と満足度を評価するために、投薬に対する治療満足度アンケート（TSQM）の修正版に記入します。

ダイエット介入。 ダイエットのためのすべての食品は、訓練を受けた栄養士の指示の下で提供されます。 食品は毎週、選択した日時に参加者の自宅住所に配達されます。 広く利用可能な Shipt サービスを利用して、地元の食料品店から食料品を提供し、配達エリアと配達範囲を大幅に拡大します。 この方法は現在、Co-PI (Sorge) と私たちの Co-Is (Goss、Gower) による進行中の食事介入にうまく採用されており、参加者に人気があり、実行可能です。 参加者の選択は、食品が地元の食料品店から配達されるという事実と同様に、順守を高めることが期待されます. 栄養士および研究担当者との毎週の連絡により、介入の保持が維持され、アドヒアランスが改善されると考えています。

アメリカ人のための食事ガイドライン (www.choosemyplate.gov/dietary-guidelines) 1 日あたり 225 ～ 325 g の炭水化物が推奨されます。 したがって、1 日あたり 100 g 未満の摂取量の参加者は、低炭水化物食を摂取していると見なされ、除外されます。 参加者は、人種に基づいて層化無作為化を使用して、2 つの食事グループのいずれかにランダムに割り当てられます。 低炭水化物ダイエット (LCD) は、炭水化物の毎日の摂取量を減らすように設計されています。 炭水化物は、酸化ストレスや炎症誘発性サイトカインの放出につながる強力なインスリン応答を誘発することが知られています。 参加者は、炭水化物の総摂取量 (正味ではない) を 1 日あたり 40 g 以下に減らすように指示されています。 食事は、選択した食事の組み合わせが制限を超えないように提供されます。 脂肪は制限されず、タンパク質 (肉、卵) も制限されません。 ただし、研究担当者による食事の提供により、タンパク質と脂肪の総量を制限し、この変動の原因を減らすことができます. 果物は制限され、野菜は数量限定で許可されます (葉物野菜は 1 日 2 カップ、非でんぷん質の野菜は 1 日 1 カップなど)。 参加者は、LCD に添えることが許可されている飲み物の種類と量について説明されます。 砂糖入り飲料の毎日またはほぼ毎日の摂取は、慢性疼痛患者の楽観性の低下と、健康な女性のうつ病のリスク増加と関連していました。 炭水化物を含まない人工甘味料 (ステビアまたはスクラロース) は許可されますが、粉末甘味料 (アスパルテーム、サッカリン、ステビア、スクラロース) は、マルトデキストリン (急速に消化される炭水化物 1 g) を含むため、限られた量しか使用できません。 LCDは、低脂肪食よりも炎症性バイオマーカーを大幅に減少させることも知られています. 実際、LCD を使用すると、減量を考慮した場合でも、インスリン感受性が改善され、トリグリセリドが減少しました。 私たちのLCDは減量を目的としていないことに注意してください. 場合によっては、ダイエット研究は、体重を維持するか、減量を促進するために努力します. ただし、私たちの経験では、LCD は食欲を低下させる傾向があり、参加者の体重維持がより困難になることが示唆されています。 結果として、私たちは減量も体重維持も奨励しませんが、飢餓を減らすのに十分な食物を提供します. 炎症は現在の提案の主要な結果の尺度ではありませんが、LCD が炎症マーカーを減少させると信じる理由があります。 進行中の 2 つの研究では、食事の炎症指数 (DII) を利用して、人口の毎日の食生活を分類しました。 DII は、科学的研究に基づいて食品の炎症誘発性および抗炎症性を評価し、食事を炎症誘発性 (正の値) または抗炎症性 (負の値) に分類します。 私たちの研究では、この地域の慢性疼痛参加者は DII スコア (4.52 ± 0.70、平均 ± SD) が上昇しているのに対し、LCD の参加者ははるかに低い値 (-2.16 ± 0.72) であり、より抗炎症性を反映していることがわかりました。ダイエットパターン。 現在の提案の DII スコアを計算して、DII と炎症マーカーとの相関を可能にします。

USDAダイエットグループに無作為に割り付けられた参加者 (www.choosemyplate.gov) 米国農務省のガイドラインに準拠し、脂肪の摂取を減らすように食事が選択されます。 これらは、約 60% の炭水化物、20% のタンパク質、20% の脂肪で構成されます。 コレステロールと飽和脂肪は制限され、すべての乳製品は低脂肪になります。 USDAダイエットグループは減量と健康上の利点を経験する可能性がありますが、LCDグループと比較して、総エネルギーのより多くが炭水化物に由来します.

痛みに特化したアンケート。 痛みと障害は、BPI (短縮形)、WOMAC、および KOOS を使用して測定されます。 BPI は、痛みの重症度と、その痛みが日常生活に支障をきたす程度を評価するために使用されます。 この目録は、痛みを治療するために使用される薬物に関するレポートも可能にします。 WOMAC は関節炎の研究で一般的に使用されており、多数の臨床試験で検証されています。 具体的には、WOMAC は痛みと干渉の評価を可能にしますが、他の調査ではアクセスできない関節のこわばりの側面にも固有のものです。 KOOS はこの状態に特化しており、毎日の痛みと生活の質を評価します。 PCS は、LCD で変更される可能性のある膝 OA に関連する身体的および感情的な苦痛を評価します。 TSK は、慢性的な痛みの状態に関連する動きへの恐怖を測定し、アクティグラフィーの変化に関連している可能性があります。 私たちは以前、慢性疼痛患者に対してこれらの対策を利用してきました。 これらの評価は、ベースライン時および 3 週間ごとに行われます。

誘発疼痛試験。 クリニック訪問 1-4 で、膝 OA が一般的な活動に干渉する程度を判断するために、参加者の状態を知らされていない実験者によって誘発テストが実施されます。 患者は、テストの前と直後に、膝の痛みの強さと不快さを評価します (0-100 スケール)。 休憩時間を確保するために、各タスクの間にアンケートが行われます。 タスクの順序はランダムになります。 食事介入により、これらのテストで経験する痛みが変わると予想されます。

３００ｇの圧力で曲がるように較正されたナイロンモノフィラメント（Ｔｏｕｃｈｔｅｓｔ Ｓｅｎｓｏｒｙ Ｅｖａｌｕａｔｏｒ ６．６５）を使用して、影響を受けた膝の膝蓋骨で時間総和を評価する。 参加者は、モノフィラメントの 1 回の接触に続いて痛みの評価を提供し、その後、一連の 10 回の接触に続いて別の痛みの評価を提供します (1 秒あたり 1 回の接触の割合で)。 単一の接触と複数の接触の痛みの評価の変化は、一時的な合計を反映しています。

繰り返されるチェア スタンドは、Short Performance Physical Battery の一部です。 参加者は、腕を組んで座位から 5 回連続でできるだけ速く立つように求められます。 完了までの時間と成功したスタンドの数は、能力の程度としてスコアリングされます。

タイムウォークは、含まれる最後のタスクになります。 Short Performance Physical Battery と同様に、床には 15 フィートの距離がマークされます。 参加者は、通常の歩行速度で 2 回の距離の歩行を完了し、各歩行を完了するまでの時間が記録されます。

生活の質と感情状態。 生活の質は、SF-36 を使用して 3 週間ごとに測定されます。 SF-36 は、食事介入の評価に関連する 8 つのドメインにわたって、一般的な健康状態と生活の質を測定します。 ドメインには、身体機能、身体の健康による役割の制限、身体の痛み、一般的な健康の認識、活力、社会的機能、感情的な問題による役割の制限、精神​​的健康が含まれます。 SF-36 は、高齢者集団および食事介入研究において信頼性と有効性を実証しています。 うつ病と気分は、CES-D を使用して評価されます。 CES-Dのスコアが上昇した参加者は、評価のためにUAB精神医学サービスに紹介され、研究担当者がフォローアップします。 患者の全体的な変化の印象 (PGIC) は、全体的な健康に対する介入の影響に関する患者の気持ちを評価するために、介入の最後に与えられる短いアンケートであり、食事への将来の順守の肯定的な予測因子である可能性があります。 この評価は介入に関する参加者の信念を直接測定し、臨床的に非常に重要であるため、PGIC は疼痛研究の不可欠な側面です。

二重エネルギー X 線吸収法 (DXA)。 体組成と内臓脂肪は、DXA (GE Healthcare Lunar、マディソン、ウィスコンシン州) によって決定されます。 参加者は、腕を横にして仰向けに横になり、薄手の服を着てスキャンされます。 骨ミネラル密度に加えて、全体および局所（体幹、脚）の体組成（脂肪量、骨量、除脂肪量）が決定されます。 これらのテストは、ベースライン時および機能テスト前の 6 週間の介入の最後に実行されます。 私たちは過去にこの手法を食事の研究に使用してきました。

血液バイオマーカー。 炎症のマーカーは、ベースライン時 (訪問 #2) およびフェーズ 2 の終わり (訪問 #4) に採取した絶食血清で測定されます。 診察のたびに、訓練を受けた看護師が 10 ml の採血を行います。 血清を分離し、分注し、-80°C で凍結します。 炎症のマーカー (SIRRUS アナライザーによる hs-CRP、および MesoScale Discovery マルチプレックス システムを使用した IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNFα、PGE2、および IFN-γ) は、 UAB の Human Physiology Core で測定されます。 さらに、ラジオイムノアッセイを使用して、血清中のレプチンレベルを測定します。 コレステロール（高密度リポタンパク質；HDL、低密度リポタンパク質；LDL、トリグリセリド；TG）はSIRRUSアナライザーで測定されます。 血糖値は、標準グルコメーターで測定されます。 4.ヘモグロビンA1c（HbA1c）を測定します。 これは、除外要因として、またLCDへの順守の代用として、糖尿病の尺度を提供します。 HbA1c は、過去 2 ～ 3 か月間の炭水化物摂取量の尺度であり、LCD に敏感です。

統計的検出力。 LCD グループと USDA グループを比較するために、両側有意水準 0.05 の PASS 14 (NCSS, LLC; Kaysville UT) の共分散分析を使用して、サンプル サイズの計算を実行しました。 0.25 の R2 を組み合わせた調整係数としてレースとベースラインの結果を使用し、レースと食事のグループごとに 40 のサンプル (2 つのレースと 2 つの治療グループで合計 160) を使用すると、0.22 という小さな効果サイズを検出する検出力が 90% になります。ダイエットの主な効果で。 標準偏差が 3 であると仮定した痛みの強さの測定では、少なくとも 1.34 単位の痛みの変化を検出する検出力が 90% あります。 パイロット データと文献では、痛みの標準偏差が 2 で、1.5 以上の減少が臨床的に意味があると考えられています。この変動性の測定値を 50% 増やすことを控えめに選択しました。 検出可能な効果サイズ 0.22 は、食事グループ間の結果測定 (目的 1: 仮説 1-3) および人種グループ間の結果測定 (目的 2: 仮説 1-2) のそれぞれに適用されます。 相関分析 (目的 2: 仮説 3; 目的 3: 仮説 1-2) では、160 人の参加者で少なくとも 0.25 の相関を検出する検出力が 90% あります。 離職率を 20% とすると、160 人の完走者を達成するために 200 人の参加者 (100 人/レース) を募集します。

臨床的に意味のある違い。 グループ平均差は、個人レベルでの臨床的に意味のある差を常に反映しているわけではありません。 したがって、(1) WOMAC 疼痛、(2) WOMAC 障害、およびベースラインの疼痛強度スコアにおける臨床的に意味のある公表済みの差異を使用して分析が行われます。 簡単に言うと、11 段階の評価スケールで 1.7 以上の減少と同様に、1.5 以上 (痛み) または 6.0 以下 (障害) の減少は臨床的に意味があると見なされます。 逆に、11 段階評価で 2.2 以上の増加と同様に、2.2 以上（痛み）または 6.0 以上（障害）の増加は悪化していると見なされます。 一般化された線形混合モデルを使用して、NHB と NHW の参加者間の改善または悪化を報告する確率を推定します。 私たちの実現可能性試験 1 では、上記の基準に従って、LCD が WOMAC の痛みと障害の両方のスコアを改善するのにより効果的であることがわかりました。