두경부암 환자의 모바일 건강 장치를 이용한 삼킴 요법: 범앨버타 연구

배경 삼킴곤란은 50세 이상 [1]의 22%에 영향을 미치며, 이는 전 세계적으로 2억 5천만 명, 앨버타에서는 36만 명에 해당합니다[2]. 고위험군은 두경부암 생존자(70%), 뇌졸중 환자(78%), 파킨슨병 환자(82%), 외상성 뇌손상 환자(65%)입니다[3]. 치료하지 않고 방치하면 삼킴곤란은 영양실조, 흡인성 폐렴, 심지어 사망과 같은 심각한 건강상의 결과를 초래합니다. 관련된 더 긴 입원 및 합병증으로 인해 미국에서 연간 약 5,470억 달러의 치료 부담이 발생합니다[4]. 앨버타에서는 두경부암 및 뇌졸중 환자의 삼킴곤란(흡인성 폐렴) 결과 하나만 관리하는 데 의료 시스템에 연간 253만 캐나다 달러의 비용이 듭니다[5]. 삼키기 어려움은 생명을 위협하고 자원 집약적일 뿐만 아니라 사회적으로 제한적입니다. 삼킴곤란 환자는 식사와 관련된 사회적 상황을 피하고, 불균형적으로 우울증의 영향을 받으며, 삼키는 데 어려움이 없는 개인보다 3배 이상의 근무일을 결근합니다.

삼킴 기능을 회복하고 앞서 언급한 삼킴곤란의 결과를 피하거나 줄이기 위해 환자는 삼킴 근육을 강화하고 삼킴 협응력을 개선하기 위해 수개월에 걸쳐 규칙적이고 집중적인 치료를 받아야 합니다. 이 요법은 종종 표면 근전도(sEMG)를 사용하는 시각적 바이오피드백과 결합됩니다. sEMG 바이오피드백을 통해 환자는 근육이 얼마나 세게 수축하는지, 주어진 운동 중 얼마나 오래 수축하는지 알 수 있습니다. sEMG 바이오피드백은 환자에게 운동을 올바르게 수행하는 방법을 가르치고, 최대한의 노력을 이끌어내고, 성과의 점진적인 개선을 보여주는 데 사용됩니다.

삼킴 운동이 집중 요법과 함께 제공되고 sEMG 바이오피드백과 함께 제공될 때 효과적이라는 증거에도 불구하고 환자는 거의 받지 않습니다. 이러한 제한된 액세스는 열악한 환자 및 임상의 리소스에서 비롯됩니다. 환자의 경우 임상의와 장비를 이용하기 위해 진료소에 가는 것이 불편하고 비용이 많이 듭니다. 제한된 환자 참여에 대처하기 위해 임상의는 식이 수정을 제공하고, 영양 공급 튜브를 처방하고, 환자에게 인쇄된 종이에 조작 및 운동을 제공함으로써 삼킴곤란을 관리할 가능성이 더 높습니다. 연하곤란 관리에 대한 이러한 접근 방식은 환자의 요구를 충족시키기에 부적절합니다. 또한, 최근의 체계적 검토에서는 삼킴곤란 관리 권장 사항에 대한 평균 준수율이 22%에서 52% 사이인 것으로 나타났습니다[6]. COVID-19 대유행 동안 엄격한 거리 제한이 등장하면서 원격 재활 또는 모바일 건강(mHealth) 기술을 통한 원격 치료에 대한 관심이 높아졌습니다.

목표: 이 작업의 주요 목표는 sEMG 바이오피드백이 장착된 모바일 시스템의 사용이 가정 기반 연하 운동 준수에 영향을 미치는지 여부를 결정하는 것입니다.

이 작업의 두 번째 목표는 운동 프로그램이 삼킴곤란 및 영양과 관련하여 환자가 보고한 결과를 개선하는지 여부를 결정하는 것입니다. 우리의 세 번째 목표는 이전의 준수 결과를 재현할 수 있는지 확인하는 것입니다.

연구를 위해 선택된 모바일 연하 시스템 Mobili-T는 연하 장애가 있는 환자를 위한 모바일 연하 운동 시스템입니다. 이 mHealth 시스템은 환자가 가정에서 연하 운동을 하는 데 사용할 수 있습니다. 모바일 기기, 스마트폰 환자 앱, 임상의 포털로 구성되어 있습니다. 환자는 운동 중에 모바일 장치를 착용합니다. 모바일 장치는 임상 등급 표면 근전도 검사(sEMG)를 사용하고 의료 등급 양면 접착제로 턱 아래에 붙입니다. sEMG 하드웨어에는 휴대용 케이스로도 사용할 수 있는 충전 도크가 함께 제공됩니다.

sEMG 신호는 무선으로 스마트폰 앱으로 전송됩니다. 여기에서 sEMG는 시각적 바이오피드백으로 환자에게 표시되며, 여기서 바이오피드백 신호의 편향은 근육 수축의 강도와 지속 시간을 반영합니다. 모니터링되는 근육은 턱 아래(턱밑 영역)에서 발견되며 일반적인 삼키기 재활 동안 목표로 삼는 근육입니다. 이 앱은 임상적으로 입증된 일련의 삼키기 연습을 통해 환자를 안내하는 스마트 소프트웨어를 사용하고[7,8], 수집된 sEMG 신호가 삼킴에 의해 유도되었는지 여부를 감지하는 백엔드 알고리즘을 사용합니다(다른 외부 움직임과 반대로). 머리 움직임 등), 환자의 능력에 따라 노력 목표를 계산합니다. 임상의는 환자의 진행 상황, 순응도를 원격으로 모니터링하고 처방을 조정할 수 있습니다.

Mobili-T의 고유한 측면 중 하나는 연구자가 프로젝트 초기부터 설계에 환자와 임상의를 참여시켰다는 것입니다. 조사관은 또한 유용성 및 타당성 연구 테스트를 수행했습니다[9-13]. 우리의 타당성 연구는 두경부암에 이차적인 연하 장애가 있는 20명의 환자를 대상으로 한 준 실험적 사전-사후 시험이었습니다(출판을 위해 제출됨). 연구자들은 환자가 우리 언어 병리학자의 원격 임상 감독하에 집에서 Mobili-T를 사용하여 연하 요법을 성공적으로 완료할 수 있는지 여부를 평가했습니다. 연구자들은 6주간의 치료 기간 동안 가정에서 삼키는 운동에 대한 순응도가 72% 이상으로 유지되었으며 연하곤란과 관련된 삶의 질이 이 6주간의 치료 프로그램 후에 개선되었음을 발견했습니다. 그러나 이 연구에는 언급된 관찰이 기술 사용의 결과인지 또는 연구에 참여하는 참여자 태도 및 동기의 결과인지 이해하지 못하는 한계가 있었습니다.

현재 연구의 목표는 이전 연구 결과가 복제될 수 있는지 확인하고 이러한 결과가 mHealth 기술 사용에 고유한지 확인하는 것입니다. 또한 치료 블록 전체에서 환자가 보고한 영양 및 건강 변화 여부에 관심이 있습니다.

이러한 목표를 달성하기 위해 우리는 연구 내에서 두 가지 조건을 가질 것입니다. 1) 인쇄된 지침의 현재 골드 표준과 준수를 추적하기 위한 일기를 사용하는 가정 기반 삼킴곤란 운동 및 2) mHealth 시스템을 사용하여 가정 기반 삼킴곤란 운동을 제공합니다. 바이오 피드백 및 트랙 운동 완료. 모든 환자 참가자가 두 가지 조건에 공평하게 접근할 수 있도록 모든 참가자에게 두 가지 유형의 치료 전달 방법이 제공되도록 교차 무작위 설계가 사용됩니다. 이 연구 설계는 이전에 Mertens 등이 사용했습니다. (2016) 모바일 애플리케이션이 재활을 받는 노인 환자의 치료 순응도를 향상시키는지 확인하기 위해[14].

우리 연구의 구체적인 목표는 다음과 같습니다.

목표 1(즉, 기본 목표). sEMG 바이오피드백이 장착된 모바일 시스템을 사용할 때와 펜 및 종이(일기 형식)를 사용할 때 가정 기반 삼키기 운동 준수가 다른지 확인합니다.

가설 1. 실험 그룹(mHealth 시스템)과 통제 그룹(펜 및 종이) 사이의 평균 주간 준수에는 차이가 없습니다.

가설 2. 실험군(mHealth 시스템)과 대조군(펜 및 종이) 사이의 평균 일일 운동량(치료 블록에서 완료된 총 운동 시도 횟수/치료 블록의 일수)에는 차이가 없습니다.

목표 2. 운동 프로그램이 삼킴곤란, 영양 및 건강과 관련하여 환자가 보고한 결과를 개선하는지 확인합니다.

가설 3. 실험군(mHealth 시스템)과 대조군(펜 및 종이) 간에 MD Anderson 삼킴곤란 인벤토리(MDADI), 칼로리 섭취, 건강에 대한 환자 보고 결과에는 차이가 없습니다.

목표 3: 순응도 및 환자가 보고한 삼킴 결과와 관련된 이전 결과를 재현할 수 있는지 확인합니다.

가설 4. 가정 기반 연하 운동에 대한 평균 주당 준수율은 6주간의 치료 기간 동안 72% 이상으로 유지될 것입니다. 참가자의 25%는 치료 전후 삼킴곤란 관련 삶의 질 점수에서 최소한으로 중요한 차이를 경험할 것입니다.

ITA에 대한 일반 연구 세부 사항 총 60명의 환자 참가자가 연구 부문당 30명씩 모집됩니다. 이 연구는 3개월 1주(또는 13주) 동안 지속됩니다. 그러나 연구는 모든 참가자가 모집되고 시험이 완료될 때까지 계속 열려 있습니다(1년 소요 예상). 샘플 크기 계산은 아래 섹션 1.3에 자세히 설명되어 있습니다.

참가자 1.1 모집. 참가자는 앨버타 대학 병원, 교차 암 연구소, 의학 재건 과학 연구소, 가정 영양 지원 프로그램, 풋힐스 의료 센터, 톰 베이커 암 센터 및 중앙 앨버타 암 센터의 언어 병리학자(SLP)를 통해 모집됩니다. 참가자는 SLP로 식별됩니다. 또한 참가자는 타당성 시험 기간 동안 또는 다음 미디어 이벤트에서 다가오는 시험에 대한 알림을 받기 위해 연구팀에 연락한 개인 풀에서 모집됩니다. 참가자는 샘플 크기가 달성될 때까지 순차적으로 모집됩니다.

모집 두경부암 환자를 치료하는 것으로 알려진 지역의 의사 및 언어 병리학자(SLP)에게 이메일 알림(문서에 있음)이 전송됩니다. 그들에게 어떤 환자가 이 연구에 적격인지 알려주고 연구에 대한 정보를 제공할 것입니다. SLP는 연구 포스터와 연구 전단지도 함께 제공되어 관심 있는 환자와 공유할 수 있습니다. 따라서 참가자는 의사 또는 언어 병리학자(SLP)에 의해 식별되고 연구 그룹에 연하 요법이 권장됩니다.

SLP에 의해 연구에 추천되고 참여에 관심이 있는 환자는 추천 임상의가 모집/연락 동의서 양식(문서에 있음)을 작성하도록 요청합니다. 이 양식은 추천 임상의가 연구 임상의에게 전달합니다. 연구원이 연락할 동의 양식에는 만료 날짜가 양식에 기재되어 있습니다.

참가자는 또한 타당성 시험 중에 입소문을 통해 또는 다음 미디어 이벤트를 통해 연구 팀에 연락하여 예정된 시험에 대한 알림을 받고자 하는 개인 풀에서 모집됩니다. 그들은 이메일(문서에서 찾을 수 있음)과 연구 모집 포스터를 통해 연구에 대한 알림을 받을 것입니다. 연구 전단지는 관심 있는 사람에게만 공유됩니다. 이러한 환자가 참여에 대한 관심을 표현하는 경우에도 여전히 자신의 담당 SLP(즉, 지역사회 임상의)의 추천이 필요합니다.

참가자는 HNC 치료에 부차적인 구인두 삼킴곤란 진단을 받은 경우 연구에 등록됩니다. 환자의 현재 또는 과거 SLP는 환자가 노력 및/또는 Mendelsohn 삼키기를 사용하여 가정 기반 삼키기 운동에 적합한 후보라는 추천 및 확인의 소스로 사용됩니다.

연구자에게 먼저 알려지지 않은 환자의 경우 환자가 동의할 때까지 직접 연락하지 않습니다. 담당 임상의(의사 또는 SLP)가 환자에게 접근합니다. 임상의는 환자에게 연구가 현재 진행 중임을 알립니다. 그들은 연구 제목, 연구 포스터 및 연구 전단지를 환자와 공유하고 연구 임상의(Dr. Gabriela Constantinescu)에 문의하여 자세한 정보를 얻으십시오.

연구 임상의는 환자에게 연락하여 여전히 참여에 관심이 있는지 물어볼 것입니다. 그렇다면, 그녀는 전자적으로 정보 편지와 동의서를 공유할 것입니다(환자 또는 SLP에 이메일로 전송). 두 번째 통화 일정이 잡히고 연구 임상의가 환자와 함께 정보 편지를 자세히 살펴볼 것입니다. 환자가 여전히 연구에 관심이 있는 경우 에드먼턴에서 3번의 약속이 예약됩니다. 첫 방문 시 직접 동의를 얻습니다.

그러나 환자가 전화로 더 이상 연구에 관심이 없다고 확인하는 경우 환자의 연락처 정보는 파기됩니다. 간혹 환자분들이 개인적인 사정으로 추후 연락을 요청할 수 있습니다. 이 시나리오에서 연락처 정보는 연구의 샘플 크기에 도달할 때까지 안전한 위치에 보관됩니다. 이때 환자에게 연락/예약이 되지 않은 경우 연락처 정보를 파기합니다.

연구 조정자/조사자/연구 임상의는 환자 치료에 직접 관여하지 않습니다. 환자는 주치의에게 단순히 연구에 대한 자세한 내용을 듣고 싶지 않다고 말할 수 있으며 연구 임상의는 이 정보를 알지 못할 것입니다. 연구 임상의는 환자에게 참여는 자발적이며 치료는 환자의 결정에 어떤 식으로든 영향을 받지 않는다는 점을 상기시킵니다. 콜백 목록은 공개적으로 표시되지 않습니다. 위에 설명된 대로 파쇄될 때까지 연구 바인더(앨버타 대학교의 잠긴 방)에 보관됩니다. 연구 임상의인 가브리엘라 콘스탄티네스쿠(Gabriela Constantinescu) 박사는 관심을 표명하는 환자의 연락처 정보를 위에서 설명한 대로 파쇄할 때까지 돌볼 것입니다.

1.2 포함/제외 기준. 참가자는 편평 세포 암종(OPSCC) 치료에 이차적인 구인두 삼킴곤란 진단을 받은 경우 연구에 등록됩니다. SCC는 전체 HNC의 90%를 차지합니다. 참가자는 샘플 크기에 도달할 때까지 순차적으로 모집됩니다. 참가자는 수술 후 또는 (화학)방사선 요법 후 3개월 이후에 언제든지 모집됩니다. 이 기간은 방사선 치료 중 연하 요법을 받을 수 있는 환자에 대한 서비스 중복을 피하고 만성적이고 안정적인 삼킴곤란 환자를 대상으로 하기 위해 선택되었습니다. 참가자는 다음과 같습니다. 1) 두경부암 치료(예: +/-수술, +/-방사선 요법, +/- 화학 요법)를 받은 경우, 2) 담당 언어 병리학자가 MBS(Modified Barium Swallow) 평가 또는 FEES(Fiberoptic Endoscopic Evaluation of Swallowing)는 환자가 힘들게 삼키기 및/또는 Mendelsohn 조작 요법의 대상자인지 확인합니다. 이러한 운동은 임상 실습에서 일상적으로 사용되며 OPSCC 환자에게 공통적인 연하의 특정 생리적 장애를 대상으로 합니다. 참가자는 제외됩니다: 1) 인지 지연의 병력이 있는 경우, 2) 뇌졸중 또는 외상성 뇌 손상의 병력이 있는 경우, 3) 교육 세션 후 안정적으로 Mobili-T 시스템을 탐색할 수 없는 경우, 4) 다음과 같은 경우 참가자가 제외됩니다. SLP는 식도 확장과 같은 연하곤란을 해결하기 위해 계획된 삼킴 운동 또는 절차를 확인합니다. 면도를 원하지 않는 턱수염이 있거나 부분적으로 면도하는 참가자도 제외됩니다(기기가 턱 아래, 피부 표면에 달라붙기 때문에). 마지막으로, 참가자가 3개월 동안 에드먼튼에 3번 여행할 수 없는 경우 제외됩니다.

또한 Mobili-T 라벨에 나열된 금기 사항에 따라 환자 참가자는 다음과 같은 경우 제외됩니다. 피부에 자극이 있거나 턱 아래에 열린 상처가 있는 피부가 있는 경우; 은에 대한 알레르기가 있는 경우.

1.3 샘플 크기. 샘플 크기 계산을 안내하는 순응도 또는 용량의 임상적으로 유의미한 차이에 대한 이전 문헌은 없습니다. 연구원들은 샘플 크기 선택을 안내하기 위해 이전 연구[15]를 사용했습니다. 인용된 연구에서 총 79명의 OPSCC 환자가 3개의 치료군(군당 26명 또는 27명의 환자 참가자)으로 무작위 배정되었으며, 치료군 중 하나에는 앱을 사용한 삼킴 요법이 포함되었습니다. 본 연구에는 2개의 치료군이 있으므로 52~60명의 참가자를 모집합니다.

또한 표본 크기 계산과 관련하여 역학자와 상담했습니다. 다음 계산기가 사용되었습니다. http://hedwig.mgh.harvard.edu/sample_size/js/js_crossover_quant.html 다음 매개 변수와 함께: 0.05 유의 수준, 양면, 환자 표준 편차 35.5[6] 이내, 검정력 0.9, 평균에서 감지 가능한 최소 차이 22. 이 샘플 크기 계산은 기본 목표를 기반으로 합니다.

2.0 일반 절차: OPSCC 치료에 이차적인 구인두 삼킴곤란이 있는 성인 60명이 연구에 등록됩니다. 이 연구는 교차 무작위 설계(AB/BA)를 따르므로 모든 참가자에게 모바일 건강 시스템 사용과 펜 및 종이 사용의 두 가지 유형의 치료가 제공됩니다. 무작위 할당은 임상 시험을 위한 무작위화 및 온라인 데이터베이스인 Sealed Envelope를 사용하여 결정됩니다(https://www.sealedenvelope.com/).

환자가 연구에 대한 관심을 표현하거나 임상의(예: SLP)가 연구를 추천하면 연구 임상의인 Dr. Gabi Constantinescu가 참가자에게 연락하여 추가 정보 및 선별 질문(예: 수염이 있습니까? ?). 정보 및 동의서 양식의 전자 또는 하드카피 버전이 환자와 공유됩니다. 정보와 질문은 연구에 관심이 있는 환자가 에드먼튼으로 여행하기 전에 대부분의 제외/포함 기준에 부합하는지 확인하기 위한 것입니다. 환자 참가자가 입소문을 통해 연구를 참조하는 경우(그리고 참석 SLP가 추천하지 않은 경우), 참가자가 첫 약속을 위해 에드먼턴에 초대되기 전에 환자의 참석 SLP에 연락하는 데 동의해야 합니다.

환자의 담당 SLP에 연락하여 서비스가 다른 곳에서 중복되지 않았는지, 환자가 이 시험의 결과에 영향을 미칠 수 있는 다른 절차(예: 식도 확장)에 예약되지 않았는지, 삼킴 평가가 최근에 완료되었으며 SLP가 환자가 이 연구를 통해 제공되는 연하 요법의 좋은 후보가 될 것이라고 믿습니다.

모든 사전, 세척 및 사후 처리 세션은 Edmonton에서 진행됩니다.

2.1 전처리 세션. 정보 및 동의서가 다시 검토됩니다. MD Anderson 연하곤란 인벤토리(MDADI) 및 건강 설문지(EuroQoL EQ-5D)(둘 다 섹션 3.0 결과 측정에 설명됨)가 시행됩니다. 다음으로 Constantinescu 박사는 (1) 참가자의 치료 블록 순서를 결정합니다(즉, 그룹 1 - AB 또는 그룹 2 - BA). (2) Mobili-T 시스템을 도입합니다(해당되는 경우). (3) 연하 운동을 소개하고 연습할 시간을 허용합니다. (4) 처리 블록 형식 및 관련 문서를 설명합니다.

연하 요법 운동은 환자가 스스로 능력을 발휘할 수 있을 때까지 설명하고 연습합니다. 이 능력은 각 운동의 5회 연속 시도를 성공적으로 완료하는 것으로 정의되며 성공 여부는 임상 육안 검사로 판단됩니다.

참가자는 3일 식이 섭취 기록과 함께 집으로 보내져 완료하고 다음 약속에 돌아올 것입니다.

환자 참가자가 먼저 mHealth 시스템이 있는 치료군 B에 무작위 배정되면 연구 임상의의 입회 하에 시스템을 사용한 교육이 진행되고 환자가 장치에 편안해 보이고 설정할 수 있음을 보여주면 종료됩니다. 장치를 켜고 소프트웨어를 독립적으로 시작하고 연습에 대한 역량을 입증했습니다. 이 연구의 연구 임상의(즉, 등록된 SLP)는 mHealth 시스템을 사용하는 참가자의 세션 데이터를 원격으로 모니터링하고 질문에 답하고 기술 문제를 해결할 수 있습니다. 환자는 장치, 앱 또는 임상의 포털에서 식별되지 않습니다. 앱은 단순히 장치 하드웨어에 일련 번호(예: 001)를 기록합니다. 이것은 연구원의 기록에 기록되어 있습니다(예: J Smith - 001). 참가자는 참가자 코드로 추가로 식별됩니다.

2.2 치료 블록 A 및 B. 환자는 3개월 동안 매일 3가지 운동 유형의 총 8세트를 각각 3회 반복하는 것을 목표로 집에서 연습하도록 요청받을 것입니다. 일일 총 목표는 72회 시도(8세트 * 3가지 운동 유형 * 각각 3회 반복)입니다. 운동 유형 및 복용량은 모든 참가자에게 동일하며, 매일 총 24회 정기적인 침 삼키기, 24회 열심히 침 삼키기, 24회 Mendelsohn 기동 침 삼키기를 수행합니다. 치료 팔 A는 연습을 완료하기 위해 펜과 종이를 사용하는 것으로 구성됩니다. 이것은 표준 치료로 간주됩니다. 치료 부문 B는 운동을 완료하기 위해 Mobili-T를 사용하는 것으로 구성됩니다.

2.3 치료 후 세션. 첫 번째 치료군(A 또는 B) 이후 1주일 휴약 기간이 있습니다. 이번 주에는 두 번째 치료 팔 이후에도 치료 후 세션이 예약되고 가정 완료를 위해 3일 식이 섭취 기록이 제공됩니다. 이 세션은 MDADI, 건강 설문지(EuroQoL EQ-5D) 관리 및 Mobili-T 시스템 반환 또는 제공으로 구성됩니다.