만성 폐쇄성 폐질환 환자에서 반복적인 자기자극과 운동이 대퇴사두근 기능에 미치는 영향 비교

대퇴사두근 기능 장애는 폐 기능과 독립적으로 환자의 운동 능력 감소5 및 생존율5과 연관되기 때문에 COPD에서 대퇴사두근 기능을 개선하는 방법을 찾는 데 상당한 관심이 있었습니다. 운동과 교육으로 구성된 폐 재활(PR) 과정은 산화 효소, COPD17 환자의 사두근의 강도 및 지구력을 증가시키고 8주 동안에도 보행 능력을 향상시킬 수 있습니다12, 18. 그러나 PR은 완전한 해결책이 아닙니다. 영국의 모든 지역에서 PR을 제공하는 것은 아니며, PR은 평균적으로 환자의 50% 흡수율을 가지며 탈락률은 30%입니다. 또한 상당한 비율의 환자(약 30%)가 PR19의 결과로 운동 능력을 증가시키지 못하는데, 아마도 숨이 차서 완료하는 훈련이 제한되거나 말초 근력이 정상이기 때문일 수 있습니다19. 따라서 특히 호흡 기능 장애에 의해 제한되지 않는 국소 근육 치료 측면에서 대체 치료 또는 운동 추가에 대한 관심이 있습니다. 대퇴 신경(rES)의 반복적인 전기 자극은 대퇴사두근을 수동적으로 훈련시키는 효과적인 대체 방법인 것으로 보입니다. 주 5회 10Hz에서 30분 rES를 양 다리에 실시하면 COPD 환자21 및 심부전 환자22의 근력과 운동 성능이 증가했습니다. 일주일에 세 번 대퇴 신경(rMS)에 15분 동안 반복적인 자기 자극을 가해도 비슷한 결과가 나타났습니다23. 그러나 운동 수행에 대한 효과를 조사하기 위한 rES 치료 연구는 종종 별도의 치료 그룹과 통제 그룹을 사용하여 이미 표본 크기에 의해 제한된 연구에 개체 간 차이를 도입하고 대퇴사두근 기능의 자발적 측정만 사용했습니다96. rES에 대한 유일한 생검 연구는 교차 디자인을 사용했지만 생검은 rES 교육 기간 전후에만 수행되었으며 제어 기간 전후에는 수행되지 않았습니다.244 rMS 연구에는 총 18명의 피험자(rMS에 10명, 대조군에 8명)가 참여했으며 근육의 조직학적 변화를 평가하기 위해 생검을 실시하지 않았습니다. 이 연구를 통해 나는 집중적인 rMS 프로토콜의 결과로 대퇴사두근 섬유 특성의 변화를 1차적으로 평가하고, 2차적으로 rMS의 결과로 대퇴사두근 기능의 변화를 근육 기능 개선을 위한 임상적 금본위제인 PR과 비교하고자 했습니다.

행동 양식

윤리적 승인 Ealing & West London Mental Health Trust의 연구 윤리 위원회가 연구를 승인했습니다(06/Q0410/54). 시험은 National Clinical Trials Database(NCT 00737698)에 등록되었습니다. 2.13.1

샘플 크기 계산 훈련 연구에 필요한 샘플 크기는 Stata 10 통계를 사용하여 rMS가 근력에 미치는 영향(Swallow et al, 미발표)에 대한 우리 그룹221의 PR에 대한 이전 연구의 파워 계산과 우리 그룹의 파일럿 데이터를 기반으로 했습니다. 소프트웨어. 전력 계산은 근육 섬유 CSA 또는 유형 I 섬유의 증가가 아닌 기능적 개선(PR의 결과로 6MW에서 54m 증가 및 rMS의 결과로 사두근 TwQ의 10% 증가, 임상적으로 유의미한 최소 증분)을 기반으로 했습니다. 후자에 대한 데이터를 사용할 수 없었기 때문에 비율. Mador et al의 이전 데이터에서 8주 PR17의 결과로 연축력이 9.7% 증가한 것으로 나타났기 때문에 최소한의 유의미한 증분으로 10% 연축력 증가를 선택했습니다. 양측 p 값이 ≤0.05인 80%의 기존 검정력이 선택되어 PR 부문에는 최소 10명의 환자가 필요하고 rMS 부문에는 26명의 환자가 필요함을 나타냅니다. 우리는 PR 그룹에 15명, rMS 그룹에 30명을 모집하여 이전에 경험한 비율로 환자 중퇴를 허용하는 것을 목표로 했습니다. 완료 시 PR 그룹에는 17명, rMS 그룹에는 37명이 있었습니다.

피험자 선택 86명의 COPD 환자가 단면 연구에 동의했으며 훈련 연구에도 동의했기 때문에 포함 및 제외 기준은 단면 연구와 동일했습니다. 환자는 동의에서 연구가 완료될 때까지 새로운 운동 요법이나 새로운 규칙적인 약물을 시작하는 것이 금지되었고 환자는 적절한 치료가 시작될 수 있도록 급성 악화 1일째에 저에게 연락하도록 권장했습니다. 연구 설계 및 연구를 통한 참가자의 흐름은 그림 4.1 및 4.2에 나와 있습니다.

무작위화 FFMI는 생체 전기 임피던스(방법 장 섹션 2.4.2.1)를 사용하여 계산되었으며 환자는 낮은 FFMI(여성의 경우 <15kg/m2, 남성의 경우 <16kg/m2) 및 정상 FFMI로 계층화되었습니다. 낮은 FFMI 그룹과 정상 FFMI 그룹은 봉인된 엔벨로프 시스템과 rMS에 대해 2:1:1로 가중된 4개 절차 블록을 사용하여 개별적으로 무작위 배정되었습니다(따라서 낮은 FFMI 환자는 치료 그룹 간에 고르게 분포됨). rMS 부문보다 PR 부문에서 적어도 두 배 많은 환자가 필요하다고 제안했습니다.

훈련 전 평가 폐 기능, FFMI, 대퇴사두근 근력, 대퇴사두근 지구력, 신체 활동 및 6MW, 최대 주기 인체측정 성능 및 HRQOL 측정은 방법 장 섹션 2.4-2.7에 설명된 대로 수행되었습니다. 대퇴사두근의 경피적 생검 및 근섬유 유형 분석을 수행하였다. 환자들은 무작위 배정 후 4주 이내에 훈련 전 생리학적 평가와 생검을 받았습니다. 평가는 단면 연구에 대해 설명된 대로(rMS 그룹에서는 양쪽 다리를 같은 날에 검사했고, 다른 두 그룹에서는 우세한 손과 동측인 다리를 검사했습니다) 환자는 2시간 이내에 할당된 치료를 진행했습니다. 주.

훈련 프로토콜

대퇴 신경의 반복 자기 자극(rMS) 이것은 Magstim Rapid 자기 신경 자극 시스템(Magstim, Whitland Dyfed, UK)을 사용하여 전달되었으며 RBH Muscle Lab에서 제가 감독했습니다. 환자는 훈련할 대퇴사두근의 몸통을 매트 코일로 감싼 상태로 똑바로 앉거나 약간 뒤로 기대고, 다리 발은 스트랩에 자극을 주어 수축이 등척성이 되도록 합니다(그림 2.8). 자극 주파수는 듀티 사이클이 0.4(1s 켜짐, 4s 꺼짐)인 40Hz였습니다. 환자는 세션 사이에 최소 24시간의 휴식과 함께 8주 기간 동안 일주일에 두 번 3시간 연속 rMS(화장실 휴식 시간 제외)를 받았습니다. 첫 번째 세션에서 자극 강도는 22% 파워에서 40% 파워로 증가했으며, 후속 세션은 환자가 견딜 수 있는 것의 상한이었고 기계가 전체 세션 동안 전달할 수 있는 40% 파워였습니다. 40% 전력은 일반적으로 환자 MVC의 10-20% 사이에서 생성됩니다.

폐 재활(PR) 이것은 Royal Brompton 병원의 연구 호흡기 물리치료사가 일주일에 두 번 세션당 최대 3명의 환자와 함께 실행하여 훈련을 면밀히 감독했습니다. 훈련은 워밍업, 최대 증분 사이클 인체측정법 프로토콜에서 최대 VO2의 80%를 생산하는 워크로드로 고정식 자전거를 타고 러닝머신, 계단 오르기, 다리 웨이트, 스쿼트, 기립 동작을 포함하는 다리 저항 운동, 쿨다운. 각 운동의 강도 및/또는 반복 횟수를 늘리기 위해 각 세션에서 시도했습니다. 감독 물리치료사가 성과를 도표화하기 위해 사용하는 운동 시트가 그림 2.9에 나와 있습니다.

활성 치료 없음(대조군) 대조군은 일상적인 활동을 계속하도록 요청받았고, 탈락을 최소화하고 COPD의 급성 악화를 모니터링하기 위해 8주 기간 동안 2~3회 전화로 연락했습니다. 연구 완료 후, 이 환자들은 원할 경우 RBH의 PR 과정에 등록되었습니다.

훈련 후 평가 PR 및 rMS 그룹의 경우 마지막 훈련 세션 4~5일 후에 생리학적 테스트를 수행하고 3~4일 후에 생검을 실시했습니다. 컨트롤은 다른 컨트롤과 같은 주에 평가되었습니다. 타이밍은 마지막 교육 세션과 테스트 사이의 다양한 지연으로 인한 그룹 차이를 최소화하는 것을 목표로 했습니다. 교육 후 평가에는 교육 전 평가와 동일한 모든 테스트가 포함되었습니다.

통계 분석 주요 결과 측정은 a) rMS 그룹에서 훈련되지 않은 다리에 비해 훈련된 다리에서 대퇴사두근 섬유 비율 및 섬유 CSA의 변화 및 b) PR 그룹에 비해 rMS 그룹에서 대퇴사두근 기능의 변화였습니다. 모든 통계 분석은 SPSS(SPSS 15, Chicago, USA)를 이용하여 수행하였다. Mann-Whitney U 테스트를 사용하여 그룹 차이(환자 대 대조군, 훈련된 다리와 훈련되지 않은 다리, 훈련된 다리의 변화 대 훈련되지 않은 다리의 변화)를 평가하고 Spearman의 순위 상관 계수를 계산하여 상관 관계를 평가했으며 Wilcoxon Signed-Ranks 테스트를 사용했습니다. 훈련된 다리와 훈련되지 않은 다리 모두에서 훈련 전 결과와 훈련 후 결과 사이의 차이를 조사합니다(데이터가 정규 분포되지 않음). 연구 동안 악화의 영향을 평가하기 위해 상호 작용 인자를 계산했습니다. 0.05 이하의 양측 p 값을 사용하여 통계적 유의성을 정의했습니다.