통증에 대한 보완적 치료법으로 평가된 인종별 다이어트 중재 (DIRECTPain)

전화 심사. 최소한 하나의 기능 영역(업무, 사회/레크리에이션 활동, 개인 관리)에서 장애가 있는 고충격 통증(>3/10)을 보고하는 참가자만 국가 통증 전략118에 따라 모집됩니다. 모든 참가자는 각 참가자의 OA 상태에 대한 검토와 보고된 무릎 OA 기간, 현재 및 과거 치료, 동반 질환, 현재 약물 사용 및 식이 조건에 대한 평가를 포함하는 선별 인터뷰를 받게 됩니다. American College of Rheumatology 기준119을 사용하여 한쪽 또는 양쪽 무릎 OA 통증을 경험하는지 여부에 관계없이 참가자가 포함됩니다. 선별 검사는 또한 다른 제외 기준이 없는지 확인하기 위해 식단과 건강 이력을 평가합니다. 가계 소득은 SES를 결정하기 위해 보고되며 거리 주소는 식료품점에 대한 근접성을 정량화하는 데 사용됩니다.

참가자들. 조사관은 무릎 OA가 있는 성인(40-75세) 200명을 모집할 것입니다. 무릎 OA 유병률은 나이가 들면서 증가하고 40세 이전에는 매우 낮은 수준으로 나타나며 65-75세에 정점을 이룹니다. 샘플은 인종(100 NHB 및 100 NHW) 그룹에 걸쳐 동일한 대표성을 가지므로 2(인종) x 2(LCD 또는 USDA) 디자인이 됩니다. 참가자는 기존 데이터베이스, 커뮤니티 전단지, 라디오/신문 광고, 커뮤니티 아웃리치, 소셜 미디어 및 UAB 통증 치료 클리닉을 사용하여 모집됩니다. 우리의 타당성 시험은 12%의 감소율을 보였지만 현재의 건강 위기 동안 보수적이기를 원합니다. 현재 제안에서 식사를 제공하면 유지율이 높아질 것으로 기대합니다.

포함 기준에는 다음이 포함됩니다.

1. 무릎 OA의 진단
2. 지난 3개월 동안 주당 최소 4/7일의 통증(0-10 척도에서 ≥3/10의 통증)
3. 40-75세 사이
4. 100g 이상의 탄수화물 일일 평균 섭취량(1단계 식품 체크리스트 기준)
5. 구두 및 서면 영어의 이해
6. NHB 또는 NHW로 자체 식별
7. BMI 25~40kg/m2

제외 기준에는 다음이 포함됩니다.

1. 치료되지 않은 당뇨병
2. 처방된 식단을 따르지 않으려는 의지
3. 최근 체중 변화(지난 달 >4kg)
4. 현재 다이어트 중
5. 지난 6개월 이내에 입원을 요하는 섭식 장애 또는 기타 정신 질환의 병력
6. 소화기 질환
7. 씹거나 삼키는 데 어려움
8. 식사 준비를 위해 다른 사람에게 의존
9. 심혈관 또는 폐 질환
10. 일일 오피오이드 진통제
11. 대사 또는 소화를 변경하는 것으로 알려진 약물 사용(예: 양성자 펌프 억제제)
12. 포도당 내성에 영향을 미치는 항고혈압제 사용
13. 담배 사용
14. 극한 운동 참여
15. 무릎 교체

인체 측정. 체중은 진료소를 방문할 때마다 측정됩니다. 표준화된 스타디오미터와 동일한 보정된 척도가 모든 측정에 사용됩니다. 신장, 허리둘레, 심박수 및 혈압도 측정됩니다.

액티그래피. 자격이 결정되면 참가자는 7일 동안 ActiWatch2(Philips Respironics)를 착용해야 합니다. Actiwatch2는 일일 수면-각성 패턴을 측정하고 신체 움직임을 기록하도록 설계된 솔리드 스테이트 가속도계입니다. 통증과 수면 장애는 종종 동반 질환이며 인종적 차이를 보이기 때문에 객관적인 수면 데이터 수집이 중요합니다. 액티그래피는 수면다원검사와 유사한 것으로 나타났으며, 만성 통증이 있거나 없는 사람에서 액티그래피 측정의 유효성이 연구를 통해 입증되었습니다. 참가자는 잠자리에 들거나 아침에 일어날 때 ActiWatch2에 신호를 보내야 합니다. 총 일일 활동 및 수면 중 활동(즉, 편안한 수면)을 측정하고 시간에 따라 그룹 간에 비교합니다. 우리는 LCD가 일상 활동을 증가시키고 수면 중 활동을 감소시켜 더 편안한 수면을 알린다고 믿습니다.

식품 체크리스트 및 다이어트 관련 설문지. 음식 기록, 포만감 및 식이 만족도는 첫 번째 방문 중에 배포되고 일반적인 식이 섭취를 결정하기 위해 방문 #2에서 수집되는 7일 음식 체크리스트를 통해 평가됩니다. 개입(2단계) 동안 REDCap(Research Electronic Data Capture) 소프트웨어를 실행하는 Android 기반 태블릿에서 제공되는 식이 처방 준수를 정량적으로 측정할 수 있도록 매주 7일 식품 체크리스트를 작성합니다. 이들은 University of Minnesota Nutrition Data System for Research를 사용하여 분석됩니다. 제공된 음식 이외의 음식은 표시됩니다. 일반적인 영양 지식은 일반 영양 지식 설문지(GNKQ)를 사용하여 평가됩니다. GNKQ는 식이 가이드라인, 영양소 공급원, 음식 선택, 식이 관련 질병 등 4가지 영역을 평가합니다. 전체 지식 점수뿐만 아니라 각 섹션의 점수도 계산할 수 있습니다. 가정용 식품 안전 척도(HFSS-SF)의 약식은 식품 안전을 평가하는 데 사용됩니다. 기준선에서 그리고 3주마다 참가자는 배고픔, 갈망 및 식사를 자제할 수 있는 능력에 대한 인식과 관련된 기타 조치를 평가하도록 설계된 수정된 특성 및 주 음식 갈망 설문지를 작성합니다. 방문 #4에서 참가자는 제공된 식이 처방과 성취된 전반적인 건강의 변화에 ​​대한 태도와 만족도를 평가하기 위해 약물 치료 만족도 설문지(TSQM)의 수정된 버전을 작성합니다.

다이어트 개입. 다이어트를 위한 모든 음식은 훈련된 영양사의 지시에 따라 제공됩니다. 음식은 참가자가 선택한 시간과 날짜에 참가자의 집 주소로 매주 배달됩니다. 우리는 널리 이용 가능한 Shipt 서비스를 활용하여 지역 식료품점의 식품을 제공하여 배달 지역과 도달 범위를 크게 확장할 것입니다. 이 방법은 현재 Co-PI(Sorge)와 Co-Is(Goss, Gower)의 지속적인 다이어트 개입에 성공적으로 사용되고 있으며 참가자들에게 인기가 있고 실현 가능합니다. 참가자의 선택은 음식이 지역 식료품점에서 배달된다는 사실과 마찬가지로 순응도를 높일 것으로 예상됩니다. 우리는 영양사 및 연구 인력과의 주간 접촉이 개입 유지를 유지하고 순응도를 향상시킬 것이라고 믿습니다.

미국인을 위한 식이 지침(www.choosemyplate.gov/dietary-guidelines) 하루에 225-325g의 탄수화물을 제안합니다. 따라서 하루 100g 미만을 섭취하는 참가자는 저탄수화물 식단을 섭취하는 것으로 간주되어 제외됩니다. 참가자는 인종에 따라 층화 무작위화를 사용하여 두 다이어트 그룹 중 하나에 무작위로 할당됩니다. 저탄수화물 다이어트(LCD)는 일일 탄수화물 섭취량을 줄이도록 설계되었습니다. 탄수화물은 산화 스트레스와 전염증성 사이토카인 방출로 이어질 수 있는 강력한 인슐린 반응을 유도하는 것으로 알려져 있습니다. 참가자는 총(순이 아닌) 탄수화물 섭취량을 ≤ 40g/일로 줄이도록 지시받습니다. 선택한 식사 조합이 한도를 초과하지 않도록 식사가 제공됩니다. 지방은 제한되지 않으며 단백질(고기, 계란)도 제한되지 않습니다. 그러나 연구 인력이 식사를 제공하면 총 단백질과 지방을 제한할 수 있어 이러한 가변성의 원인을 줄일 수 있습니다. 과일은 제한되고 야채는 제한된 양으로 허용됩니다(엽채류 하루 2컵, 녹말이 없는 채소 1컵 등). 참가자는 LCD에 동반할 수 있는 음료의 종류와 양에 대해 안내를 받습니다. 매일 또는 거의 매일 가당 음료를 섭취하는 것은 만성 통증 환자의 낙관주의 감소와 건강한 여성의 우울증 위험 증가와 관련이 있습니다. 인공 무탄수화물 감미료(스테비아 또는 수크랄로스)는 허용되지만 분말형 감미료(아스파탐, 사카린, 스테비아, 수크랄로스)는 말토덱스트린(소화가 빠른 탄수화물 1g)을 함유하고 있어 제한된 양만 사용할 수 있습니다. LCD는 또한 저지방 다이어트보다 염증성 바이오마커를 더 많이 감소시키는 것으로 알려져 있습니다. 사실, LCD는 체중 감소가 고려된 경우에도 인슐린 민감성을 개선하고 트리글리세리드를 감소시키는 결과를 가져왔습니다. LCD가 체중 감량을 지향하는 것이 아니라 약간의 체중 감량이 발생할 것으로 예상한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 경우에 따라 다이어트 연구는 체중을 유지하거나 체중 감소를 장려하기 위해 노력할 것입니다. 그러나 우리의 경험에 따르면 LCD는 식욕을 감소시키는 경향이 있어 참가자의 체중 유지가 더 어려워집니다. 결과적으로 우리는 체중 감량이나 체중 유지를 권장하지 않고 배고픔을 줄이기 위해 충분한 음식을 제공합니다. 염증은 현재 제안에서 주요 결과 측정이 아니지만 LCD가 염증 마커를 감소시킬 것이라고 믿을만한 이유가 있습니다. 두 개의 진행 중인 연구에서 우리는 식이 염증 지수(DII)를 활용하여 인구의 일일 식습관을 분류했습니다. DII는 식이를 염증 유발(양수 값) 또는 항염증(음수 값)으로 분류하기 위한 과학적 연구를 기반으로 식품의 염증 유발 및 항염증 품질을 평가합니다. 우리의 연구에서 우리는 해당 영역의 만성 통증 참가자가 DII 점수(4.52 ± 0.70, 평균 ± SD)가 상승한 반면 LCD 참가자는 훨씬 낮은 값(-2.16 ± 0.72)을 나타냄을 발견했습니다. 다이어트 패턴. 우리는 DII와 염증 마커 사이의 상관관계를 허용하기 위해 현재 제안에 대한 DII 점수를 계산할 것입니다.

USDA 다이어트 그룹(www.choosemyplate.gov)에 무작위 배정된 참가자 USDA 지침에 부합하고 지방 섭취를 줄이기 위해 식사를 선택합니다. 이들은 대략 탄수화물 60%, 단백질 20%, 지방 20%로 구성됩니다. 콜레스테롤과 포화 지방이 제한되고 모든 유제품은 저지방입니다. USDA 다이어트 그룹은 체중 감소와 건강상의 이점을 경험할 가능성이 높지만 LCD 그룹에 비해 총 에너지의 더 많은 부분이 탄수화물에서 파생됩니다.

통증 관련 설문지. 통증 및 장애는 BPI(약식), WOMAC 및 KOOS를 사용하여 측정됩니다. BPI는 통증의 중증도와 통증이 일상 활동을 방해하는 정도를 평가하는 데 사용됩니다. 이 목록은 또한 통증 치료에 사용되는 약물에 대한 보고서를 허용합니다. WOMAC는 관절염 연구에 일반적으로 사용되며 수많은 임상 시험에서 검증되었습니다. 특히 WOMAC는 통증과 간섭을 평가할 수 있지만 다른 조사로는 접근할 수 없는 관절의 강성 측면에도 특정합니다. KOOS는 이 상태에 특화되어 일상적인 통증과 삶의 질을 평가합니다. PCS는 LCD로 변경될 수 있는 무릎 OA와 관련된 신체적, 정서적 고통을 평가합니다. TSK는 만성 통증 상태와 관련된 움직임에 대한 두려움을 측정하며 액티그래피의 변화와 관련될 가능성이 높습니다. 우리는 이전에 만성 통증 환자를 위해 이러한 조치를 활용했습니다. 이러한 평가는 기준선에서 그리고 3주마다 제공됩니다.

유발 통증 테스트. 클리닉 방문 1-4에서 무릎 OA가 일반적인 활동을 방해하는 정도를 결정하기 위해 참가자 상태에 대해 눈이 먼 실험자가 유발 테스트를 수행합니다. 환자는 검사 전과 직후에 무릎 통증의 강도와 불쾌감을 평가합니다(0-100 척도). 휴식 시간을 허용하기 위해 각 작업 사이에 설문지가 제공됩니다. 작업 순서는 무작위로 지정됩니다. 우리는 식이요법 개입이 이러한 테스트에서 경험하는 통증을 변화시킬 것으로 예상합니다.

300g의 압력에서 구부리도록 보정된 나일론 모노필라멘트(Touchtest Sensory Evaluator 6.65)를 사용하여 영향을 받은 무릎의 슬개골에서 시간 합산을 평가합니다. 참가자는 모노필라멘트의 단일 접촉 후 통증 등급을 제공한 후 일련의 10회 접촉(초당 1회 접촉 속도) 후 또 다른 통증 등급을 제공합니다. 단일 접촉 대 다중 접촉에 대한 통증 등급의 변화는 시간 합산을 반영합니다.

반복되는 체어 스탠드는 Short Performance Physical Battery의 일부입니다. 참가자는 팔짱을 끼고 가능한 한 빨리 앉은 자세에서 5회 연속으로 일어서도록 요청받습니다. 완료 시간과 성공적인 스탠드 수는 능력의 정도에 따라 점수가 매겨집니다.

시간 제한 걷기가 포함된 마지막 작업입니다. Short Performance Physical Battery에서와 마찬가지로 바닥에 15피트의 거리가 표시됩니다. 참가자는 정상적인 보행 속도로 거리 걷기를 두 번 완료하고 각 걷기를 완료하는 시간을 기록합니다.

삶의 질과 감정 상태. 삶의 질은 SF-36을 사용하여 3주마다 측정됩니다. SF-36은 식이 중재 평가와 관련된 8개 영역에 걸쳐 일반적인 건강 상태와 삶의 질을 측정합니다. 영역에는 신체 기능, 신체 건강으로 인한 역할 제한, 신체 통증, 일반적인 건강 인식, 활력, 사회적 기능, 정서적 문제로 인한 역할 제한 및 정신 건강이 포함됩니다. SF-36은 노인 집단과 식이 개입 연구에서 신뢰성과 타당성을 입증했습니다. 우울증과 기분은 CES-D를 사용하여 평가됩니다. CES-D에서 높은 점수를 받은 참가자는 평가를 위해 UAB Psychiatry Services에 회부되고 연구 담당자가 후속 조치를 취합니다. PGIC(Patient Global Impression of Change)는 중재가 전반적인 건강에 미치는 영향에 대한 환자의 감정을 평가하기 위해 중재가 끝날 때 제공되는 짧은 설문지이며 향후 식단 준수에 대한 긍정적인 예측 변수가 될 수 있습니다. PGIC는 이 평가가 개입에 대한 참여자의 믿음을 직접 측정하고 임상적으로 매우 중요하기 때문에 통증 연구의 필수적인 측면입니다.

이중 에너지 X-선 흡수 측정법(DXA). 체성분 및 내장 지방은 DXA(GE Healthcare Lunar, Madison, WI)에 의해 결정됩니다. 가벼운 옷을 입은 참가자는 팔을 옆구리에 두고 등을 대고 평평하게 누워서 스캔합니다. 총 및 지역(몸통, 다리) 체성분(체지방량, 골량, 제지방량)은 골밀도와 함께 결정됩니다. 이러한 테스트는 기준선과 기능 테스트 전 6주 개입 종료 시에 수행됩니다. 우리는 다이어트 연구를 위해 과거에 이 기술을 사용했습니다.

혈액 바이오마커. 염증 마커는 기준선(방문 #2) 및 2기 종료(방문 #4) 시에 취한 절식 혈청에서 측정될 것이다. 방문할 때마다 숙련된 간호사가 10ml의 혈액을 채취합니다. 혈청은 분리되고 분주되며 -80°C에서 동결됩니다. 염증 마커(SIRRUS 분석기에 의한 hs-CRP 및 MesoScale Discovery 다중 시스템을 사용하는 IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNFα, PGE2 및 IFN-γ)는 UAB의 Human Physiology Core에서 측정해야 합니다. 또한 혈청 내 렙틴 수치를 측정하기 위해 방사성 면역측정법을 사용할 것입니다. 콜레스테롤(고밀도 지단백질; HDL, 저밀도 지단백질; LDL, 트리글리세리드; TG)은 SIRRUS 분석기로 측정됩니다. 혈당 수치는 표준 혈당계를 통해 측정됩니다. 헤모글로빈 A1c(HbA1c)를 측정한다 4. 이는 제외 요인 및 LCD 준수에 대한 프록시로 당뇨병의 척도를 제공할 것입니다. HbA1c는 지난 2~3개월 동안의 탄수화물 섭취량을 측정한 것으로 LCD에 민감합니다.

통계적 힘. LCD와 USDA 그룹을 비교하기 위해 0.05 양면 유의 수준으로 PASS 14(NCSS, LLC; Kaysville UT)의 공분산 분석을 사용하여 샘플 크기 계산을 수행했습니다. R2가 0.25이고 인종 다이어트 그룹당 샘플 40개(2개의 인종에 대해 2개의 치료 그룹에 대해 총 160개)의 조정 요인으로 인종 및 기준선 결과를 사용하면 0.22만큼 작은 효과 크기를 감지할 수 있는 90%의 검정력을 갖게 됩니다. 다이어트 주요 효과. 통증 강도 측정의 경우 표준 편차를 3으로 가정하면 최소 1.34 단위의 통증 변화를 감지할 수 있는 90% 검정력을 갖게 됩니다. 파일럿 데이터 및 문헌은 임상적으로 의미 있는 것으로 간주되는 통증의 표준 편차 2 및 감소 ≥1.5를 제안합니다. 우리는 보수적으로 이 변동성 척도를 50% 증가시키기로 선택했습니다. 탐지 가능한 효과 크기 0.22는 식이 그룹 간의 각 결과 측정(목표 1: 가설 1-3)과 인종 그룹 간의 결과 측정(목표 2: 가설 1-2)에 적용됩니다. 상관관계 분석(목표 2: 가설 3; 목표 3: 가설 1-2)의 경우 160명의 참가자와 최소 0.25의 상관관계를 탐지할 수 있는 90%의 검정력을 갖게 됩니다. 20%의 감소율을 가정하여 200명의 참가자(100/레이스)를 모집하여 160명의 완주자를 달성할 것입니다.

임상적으로 의미 있는 차이. 그룹 평균 차이가 개인 수준에서 임상적으로 의미 있는 차이를 항상 반영하는 것은 아닙니다. 따라서 (1) WOMAC 통증, (2) WOMAC 장애 및 기준선 통증 강도 점수에서 임상적으로 의미 있는 공개된 차이를 사용하여 분석을 수행합니다. 간단히 말해서, ≥1.5(통증) 또는 ≤6.0(장애)의 감소는 11점 평가 척도에서 ≥1.7의 감소와 마찬가지로 임상적으로 의미 있는 것으로 간주됩니다. 반대로 ≥2.2(통증) 또는 ≥6.0(장애)의 증가는 악화로 간주되며 11점 척도에서 ≥2.2의 증가도 마찬가지입니다. 일반화 선형 혼합 모델은 NHB와 NHW 참여자 간의 개선 또는 악화 보고 확률을 추정하는 데 사용됩니다. 타당성 시험1에서 우리는 LCD가 위에서 설명한 기준에 따라 WOMAC에서 통증 및 장애 점수를 모두 개선하는 데 더 효과적이라는 것을 확인했습니다.