Langdurige cryocompressie en huidtemperatuur: een pilot op het gebied van veiligheid en haalbaarheid

Inleiding Ondanks de vooruitgang in de technologie voor cryocompressietherapie bij revalidatie na een knieoperatie, blijven de richtlijnen voor de duur van cryocompressiebehandelingen grotendeels onveranderd en duren ze doorgaans 15-30 minuten (Long en Jutte, 2020). Deze duur werd oorspronkelijk vastgesteld met het traditionele gebruik van ijspakketten, die voor snelle koeling zorgen en beperkt moeten worden tot deze relatief korte tijdsperiode om de kans op koudegerelateerde complicaties of letsel te verkleinen (MacAuley, 2001; Wilke en Weiner, 2003; Thienpont , 2014). Van elektronische apparaten is aangetoond dat ze de weefseltemperatuur geleidelijker verlagen en een effectieve dosis koude afgeven zonder de weefseltemperatuur te verlagen tot potentieel onveilige niveaus (Belsey, Reid, et al., 2024). Bijgevolg zijn de traditionele richtlijnen voor de behandelingsduur mogelijk niet relevant voor elektronische apparaten.

Langdurige afkoelingsduur heeft een grotere kans op pijn en ontsteking rond diepere weefsels (Long en Jutte, 2020), wat zou kunnen leiden tot verbeteringen in de postoperatieve klinische resultaten. Blootstelling aan kou van 15 ℃ met behulp van een niet-elektronische technologie gedurende maximaal 6 uur is eerder als veilig aangetoond (Kwiecien, McHugh en Howatson, 2020). In één onderzoek werd langdurige koeling (3 uur per behandeling) met een elektronisch apparaat na een knieoperatie onderzocht. Hoewel er geen complicaties werden gemeld, werd de reactie op de huidtemperatuur niet gemeten. Ondanks dat de veiligheid is aangegeven, is het daarom niet bekend of er een optimale dosis koeling werd toegepast die de huidtemperatuur verlaagde tot binnen een vastgestelde optimale therapeutische zone van 10-15 ℃ (Wilke en Weiner, 2003; Bleakley en Hopkins, 2010).

De veiligheid en haalbaarheid van langdurige blootstelling aan cryocompressie met een elektronisch apparaat waarvan bekend is dat het een effectieve dosis koude afgeeft, is niet expliciet onderzocht en zou moeten worden vastgesteld als de traditionele richtlijnen voor de behandelingsduur ter discussie moeten worden gesteld, aangepast en geoptimaliseerd voor deze therapievorm. Daarom is het doel van deze studie om het vermogen van een elektronisch cryocompressieapparaat te onderzoeken om de huidtemperatuur gedurende een langere periode binnen de beoogde therapeutische zone te houden, en om de veiligheid en haalbaarheid van een dergelijk behandelprotocol te beoordelen. De resultaten uit deze verkennende pilotstudie kunnen vervolgens worden gebruikt voor toekomstig onderzoek naar de effectiviteit van langdurige koeling in klinische settings en onderzoek naar de optimale behandelingsduur, afhankelijk van de gebruikte therapiemodaliteit.

Er wordt verondersteld dat een elektronisch cryocompressieapparaat met succes de huidtemperatuur zal verlagen en binnen het doelbereik van 10-15 ℃ zal houden tijdens een langdurige behandeling. Ten tweede wordt voorspeld dat er geen behandelingsgerelateerde bijwerkingen zullen optreden en dat het protocol door de deelnemers goed zal worden verdragen in termen van ervaren comfort.

Methoden Opzet Deze prospectieve gerandomiseerde gecontroleerde cross-over studie zal gezonde volwassen vrijwilligers uit een universitaire populatie rekruteren om deel te nemen, in lijn met eerder gepubliceerde aanbevelingen voor geschikte steekproefgroottes voor pilotstudies (Julious, 2005; Johanson en Brooks, 2010). Elke deelnemer neemt deel aan elk van de twee voorwaarden om het risico te elimineren dat demografische factoren de resultaten verstoren. De omstandigheden worden in willekeurige volgorde uitgevoerd, zoals bepaald door een generator voor willekeurige getallen voordat de rekrutering begint. De omstandigheden omvatten de toepassing van een Physiolab S1 cryocompressieapparaat in overeenstemming met de richtlijnen van de fabrikant. Elke testsessie duurt ongeveer 3 uur, met minimaal 24 uur tussen tests met dezelfde deelnemer. In totaal zullen de deelnemers niet meer dan 6 uur de tijd geven, verdeeld over 2 dagen, om hun deelname te voltooien. Deelnemers ontvangen geen vergoeding voor deelname aan het onderzoek en er worden ook geen kosten in rekening gebracht.

Protocol Alle in aanmerking komende deelnemers moeten eerst geïnformeerde toestemming geven voordat ze aan het onderzoek deelnemen, en er wordt gevraagd om cafeïne, tabak en zware lichamelijke inspanning binnen de 2 uur voorafgaand aan het testen te vermijden. De lengte en massa van de deelnemers worden aan het begin van de eerste testsessie gemeten om de BMI te berekenen, en de leeftijd en het geslacht van de deelnemers worden geregistreerd om latere analyse mogelijk te maken om eventuele verstorende invloeden van deze factoren op de resultaten vast te stellen.

Vervolgens wordt de deelnemers gevraagd om gedurende 20 minuten op hun rug op een fysiotherapiebed te gaan liggen om de lichaamstemperatuur te laten acclimatiseren aan de testomgeving en om ervoor te zorgen dat de voeten zich op dezelfde hoogte bevinden als het hart, wat belangrijk is voor de capillaire refill-test die zal worden uitgevoerd op de tweede teen van het been dat cryotherapie krijgt, meerdere keren gedurende de onderzoeksperiode. Tijdens de acclimatisatieperiode van 20 minuten worden de volgende anatomische oriëntatiepunten op het behandelbeen gemarkeerd met een klein vierkantje microporiëntape ter voorbereiding op de bewegingsmetingen die vóór en na de cryotherapiebehandeling zullen worden uitgevoerd: trochanter groter, laterale epicondylus en laterale malleolus. Bovendien zal de acclimatisatieperiode ook worden gebruikt om 3 iButton-temperatuursensoren voor te bereiden en aan het behandelbeen te bevestigen met meer microporiëntape: één 20 mm distaal van de patella, één in een gelijkwaardige positie posterieur, en één aan de plantaire zijde van de proximale zijde. pulpa van de grote teen. Er is aangetoond dat de twee iButtons rond de knie de hoogste reproduceerbaarheid hebben voor metingen van de menselijke huidtemperatuur rond dat gewricht (Priego-Quesada et al., 2021) en zullen veranderingen direct binnen het cryocompressiebehandelingsgebied meten. Metingen uitgevoerd door de iButton op de teen zullen worden gebruikt in combinatie met de resultaten van de capillaire refill-tests om veranderingen in de perfusie te monitoren als veiligheidsmaatregel tijdens langdurige cryocompressie, en om een ​​terugkeer naar normaal na de behandeling te garanderen. De iButton is een kleine temperatuursensor die gevalideerd is voor het meten van de temperatuur van de menselijke huid (van Marken Lichtenbelt et al., 2006; Smith et al., 2010). Het traject dat voor het onderzoek zal worden gebruikt, wordt voor elke deelnemer willekeurig gekozen en blijft voor elke aandoening hetzelfde.

Na de acclimatisatieperiode wordt een capillaire refill-test uitgevoerd op de tweede teen en wordt de huidtemperatuur van de grote teen gemeten. Op dit moment zal ook het bewegingsbereik van extensie tot flexie worden gemeten met behulp van een standaard goniometer. Deze maatregelen die voorafgaand aan de cryocompressiebehandeling worden genomen, zullen de referentiebasiswaarden opleveren die zullen worden gecontroleerd om de veiligheid van de deelnemer te garanderen en om eventuele abnormale reacties op het langdurige koelprotocol te detecteren. Op dit punt worden ook basismetingen van de huidtemperatuur rond de knie geregistreerd.

Nadat de basismaatregelen zijn genomen, wordt het cryocompressieapparaat op het been van de deelnemer aangebracht en begint de behandeling. Tijdens de eerste 30 minuten van elke test wordt het apparaat ingesteld om koud water van 8 ℃ te laten circuleren, omdat is aangetoond dat dit de huidtemperatuur met dit apparaat verlaagt tot binnen het beoogde bereik van 10-15 ℃ (Belsey, Gregory, et al. , 2024). Het apparaat blijft nog eens 90 minuten een behandeling uitvoeren, waarbij de watertemperatuur wordt aangepast op 10 ℃ of 12 ℃, afhankelijk van de gerandomiseerde toestand die wordt getest. Deze temperaturen zijn gekozen om de minimum- en maximumtemperaturen weer te geven die het apparaat kan toepassen en die binnen het doelbereik van de huidtemperatuur vallen. Het kiezen van een watertemperatuur <10 ℃ voor langdurige koeling zou het risico met zich meebrengen dat de huidtemperatuur daalt tot onder het doelbereik, omdat het evenwicht kan worden benaderd, wat het risico op bijwerkingen zou kunnen vergroten (Wilke en Weiner, 2003). Het apparaat zal tijdens elke test consistent een intermitterende compressie van 25-50 mmHg toepassen, in overeenstemming met de door de fabrikant aanbevolen instelling voor kniebehandelingen.

Elke 30 minuten wordt de manchet van het apparaat kortstondig van het been van de deelnemer verwijderd om de huid te inspecteren op eventuele aanwijzingen voor een abnormale reactie. Als aanvulling op deze visuele inspectie wordt gelijktijdig een pijnbeoordeling geregistreerd met behulp van een Numerical Pain Rating Scale (NPRS), samen met nog een capillaire refill-test en een meting van de huidtemperatuur van de teen. Als er op basis van de visuele inspectie bijwerkingen worden vastgesteld of vermoed, of als de pijnscore op enig moment hoger is dan 5/10, of als de capillaire refill-test langer dan 6 seconden duurt gedurende twee opeenvolgende metingen tijdens de behandelingsperiode, zal de test worden uitgevoerd. beëindigd en neemt de deelnemer niet meer deel aan het onderzoek. Naast de veiligheidscontroles wordt tegelijkertijd elke 30 minuten een waargenomen beoordeling van het comfort geregistreerd door de volgende vraag te beantwoorden met behulp van een 5-punts Likert-schaal: "Hoe zou u het comfort van de behandeling beoordelen?" De mogelijke antwoorden op deze vraag zijn: "Zeer comfortabel, Comfortabel, Neutraal, Ongemakkelijk, Zeer ongemakkelijk". Dit zal inzicht verschaffen in verschillen in tolerantie van de behandeling, wat relevant zou kunnen zijn voor de haalbaarheid van een langdurig koelprotocol in klinische settings.

Na de langdurige koelbehandeling van 2 uur wordt de manchet van de deelnemer verwijderd en wordt de huidtemperatuur gedurende nog eens 15 minuten elke 5 minuten gemeten, aangezien dit de maximale tijdsduur is die naar verwachting de huidtemperatuur zal behouden. <15 ℃ terwijl het been opnieuw opwarmt (Belsey, Gregory, et al., 2024). Hierdoor kan de totale tijd worden gemeten dat de huidtemperatuur binnen het beoogde therapeutische bereik blijft als gevolg van de cryocompressiebehandeling. Op het moment dat de manchet wordt verwijderd en 15 minuten later zullen opnieuw capillaire hervultests worden uitgevoerd om de verwachte normalisatie van de perfusie van het behandelingsbeen te controleren. Normalisatie zal worden gedefinieerd doordat de capillaire hervultijden minder dan 3 seconden bedragen bij deelnemers jonger dan 50 jaar, en minder dan 4,5 seconden bij deelnemers ouder dan 50 jaar, om rekening te houden met normale leeftijdsgerelateerde verschillen. 15 minuten na de behandeling wordt op dezelfde manier als voorheen een tweede bewegingstest uitgevoerd om vast te stellen of er nog reststijfheid/zwakte is als gevolg van de behandeling. Er wordt gesuggereerd dat functioneel betekenisvolle veranderingen in het bewegingsbereik van de knie >5° zijn, dus een terugkeer naar het ‘normale’ bewegingsbereik zal worden vastgesteld als de score na de test binnen 5° van de basislijn ligt. . Op dit punt wordt een definitieve pijn- en comfortbeoordeling geregistreerd en worden de temperatuursensoren uit het been van de deelnemer verwijderd; waarmee hun deelname aan de test wordt beëindigd. Als de resultaten van de capillaire hervultest of bewegingsmeting niet zijn teruggekeerd naar normaal zoals hierboven gedefinieerd, wordt het behandelbeen actief opnieuw opgewarmd door het gedurende nog eens 15 minuten in een waterbad van 38 ℃ te plaatsen. Aan het einde van deze daaropvolgende periode van 15 minuten worden de capillaire hervultest en het bewegingsbereik opnieuw gemeten. Als de resultaten nog steeds niet binnen de normale grenzen liggen en de deelnemer of onderzoeker zich zorgen maakt, wordt medisch advies ingewonnen en wordt er indien nodig aandacht verleend. Anders mag de deelnemer het laboratorium verlaten, maar wordt twee uur later door de onderzoeker gecontacteerd (via een door de deelnemer gekozen contactmethode) om te informeren of er wijzigingen zijn opgetreden. Op dat moment kan indien nodig medisch advies worden aanbevolen of ingewonnen. Zodra elke deelnemer aan alle voorwaarden heeft deelgenomen, is zijn deelname aan het onderzoek voltooid.

Analyse De gegevens worden geanalyseerd om eventuele verschillen tijdens het testen op te sporen in vergelijking met basismetingen en tussen groepen. Alle gegevens zullen eerst worden onderworpen aan een Kolmogorov-Smirnov-test om te beoordelen of ze normaal verdeeld zijn. Er zal een variantieanalyse met herhaalde metingen worden uitgevoerd op alle normaal verdeelde gegevens. Er wordt een Friedman-test uitgevoerd op alle gegevens die niet normaal verdeeld zijn.

Ethische kwesties Hoewel dit een veiligheidsonderzoek is en we van plan zijn bijwerkingen als uitkomsten te monitoren, wordt het risico dat deze worden geïdentificeerd laag geacht. Individuen zullen voorafgaand aan deelname worden gescreend om ervoor te zorgen dat niemand wordt gerekruteerd die anders gecontra-indiceerd zou zijn voor cryocompressietherapie. De temperatuurinstellingen die tijdens de behandelingen worden gebruikt, zijn gekozen omdat ervan wordt verwacht dat ze de huidtemperatuur binnen de doelzone verlagen en behouden, terwijl wordt voorkomen dat deze onder de drempel van 10 ℃ zakt, waar het risico op complicaties groter is. Bovendien rapporteerde een eerdere studie geen koudegerelateerde complicaties wanneer de huidtemperatuur gedurende 2 uur continu op 7 ℃ werd gehouden (Morsi, 2002), wat erop wijst dat de drempel van 10 ℃ voorzichtig is. Op dezelfde manier is een behandelingsduur van 2 uur gekozen als een conservatieve tijdsperiode voor langdurige koeling, omdat andere methoden veilig zijn toegepast voor veel langere duur, zoals uiteengezet in de inleiding. Niettemin zal dit de eerste keer zijn dat een elektronisch apparaat dat gedurende langere tijd een bekende effectieve dosis koude afgeeft, wordt onderzocht. Daarom hebben we de temperatuurinstellingen en de behandelingsduur zo gekozen dat het risico voor de deelnemers tot een absoluut minimum beperkt blijft.

Deelnemers hebben het recht om zichzelf en eventueel verzamelde gegevens op ieder moment tijdens deelname, en gedurende 7 dagen na de laatste testsessie, terug te trekken uit het onderzoek, zonder daarvoor een reden op te geven. Ze hebben ook het recht om een ​​testsessie op elk moment te beëindigen. Nadat er zeven dagen zijn verstreken sinds de laatste testsessie van een deelnemer, worden zijn gegevens geanonimiseerd en gebruikt als onderdeel van de definitieve dataset voor analyse. Het testen moet ook worden beëindigd als gevolg van eventuele bijwerkingen die zich voordoen. Eventuele bijwerkingen die optreden, moeten waar nodig worden aangepakt en gemonitord totdat de situatie weer normaal/normaal is. Als een test wordt beëindigd om een ​​reden die in de toekomst zou kunnen worden verzacht, wordt de deelnemers de mogelijkheid geboden de test op een andere dag te herhalen, indien zij aan het onderzoek willen blijven deelnemen. Als een test wordt beëindigd vanwege een bijwerking die in de toekomst niet kan worden verholpen, wordt de deelnemer (en alle verzamelde gegevens) bedankt voor zijn tijd en wordt hij uit het onderzoek teruggetrokken. Alle leden van het onderzoeksteam zijn getraind om het cryocompressieapparaat vakkundig te kunnen gebruiken en het hierboven beschreven testprotocol correct uit te voeren. Er zal altijd een gekwalificeerde EHBO-er aanwezig zijn in de laboratoria terwijl er tests worden uitgevoerd, en alle laboratoriumregels en veiligheidsprotocollen zullen te allen tijde worden gevolgd (bijv. het opruimen van gemorst water).