Effekten av koffeinholdig tyggegummi på kognitiv ytelse hos legevakter på nattskift

Metoder 2.1. Design Dette eksperimentet var et dobbeltblindt, gjentatte mål, crossover-design i henhold til retningslinjene for CONSORT 2010 og ble delt inn i enten en koffeinforsøk (CAF) eller en placeboforsøk (PL). For å eliminere virkningen av individuelle fysiske forskjeller, ble det utført en crossover-forsøk med samme gruppe forsøkspersoner. Randomiserte grupper ble opprettet ved hjelp av Microsoft 365-Excel (Microsoft, Redmond, Washington, USA), og tildelingen var randomisert og uforutsigbar. Hver studie ble atskilt med minst fire uker for å unngå interaktive effekter. Denne studien sammenlignet CAF- og PL-forsøk for å bestemme effekten av koffeinholdig tyggegummi på kognitiv ytelse hos legevaktleger som er engasjert i nattskiftarbeid., og subjektiv, objektiv søvnkvalitet. Koffeinholdig tyggegummi og placebotyggegummi er svært like i utseende, farge, størrelse, form og smak og er vanskelig å skille mellom. Randomiseringen ble utført av en forskningsassistent, med en annen beboer som utførte forsøket, og verken forsøkspersonene selv eller beboeren som eksperimenterte visste hvilken gruppe forsøkspersonene ble tildelt eller hvilken type tannkjøtt de ble tildelt. Når dataene er samlet inn, vil de bli videresendt til gruppens statistiske analytiker for statistisk analyse, som også var uvitende om gruppeoppgavene. Minst en uke før det formelle eksperimentet deltok alle forsøkspersonene i tre til fem familiariseringstester for de kognitive funksjonstestene. Søvnkvaliteten ble også vurdert subjektivt ved en enkelt spørsmålsscore, og objektivt av ActiGraph for en natt på fridagen og den siste søvnen før første nattskift. Det primære resultatet var resultatene av kognitive funksjonstester, og det sekundære resultatet var søvnkvaliteten.

2.2. Deltakere Fjorten friske mannlige akuttleger ble rekruttert i denne studien, og basert på tidligere forskning på koffein hos e-sportutøvere brukte vi G*power 3.1-programvaren 24 for å oppnå en alfaverdi på 5 % og en styrke på 0,8, som var tilstrekkelig for studiet med kun seks fag. På grunn av mangelen på relevante studier om effekten av koffein og koffeinholdig tyggegummi på kognitiv funksjon hos helsearbeidere på nattskift, ble det imidlertid referert til en fersk studie som undersøkte den kognitive ytelsen til legevaktleger etter 24 sammenhengende timer med på- tilkallingsvakt, som omfattet 13 fag. Derfor bør det være tilstrekkelig å tolke dataene og statistikken fra studien.

Alle deltakerne hadde erfaring med å jobbe regelmessige roterende skift på den akutte kliniske frontlinjen og aksepterte regelmessig nattskift hver måned. Inklusjonskriteriene var: (i) friske mannlige voksne, de individene som nylig har vært fri for smerte, søvnløshet eller andre skader, uten noen medisiner brukt de siste 2 månedene, (ii) gjennomgått roterende skift på akutt klinisk frontlinje med regelmessig akseptert nattskift mer enn to år. Eksklusjonskriteriene var: (i) allergi mot koffein, (ii) opplevelse av uønskede effekter av koffein, (iii) med hjerte- og karsykdommer eller enhver sykdom som gjorde at forsøkspersonene følte seg syke. To uker før hovedforsøket ble alle deltakerne bedt om å unngå inntak av mer enn 80 mg koffein om dagen. Før eksperimentet ble alle deltakerne fullstendig informert om de eksperimentelle prosedyrene og risikoene og gitt informert samtykke. Denne studien fikk godkjenning fra Institutional Review Board of China Medical University Hospital (CMUH111-REC2-169). Denne studien ble utført etter Helsinki-erklæringen.

2.3. Protokoll 2.3.1. Eksperimentell prosedyre Hele studien ble utført på kontoret til akuttmottaket til China Medical University Hospital, og innendørs omgivelsestemperatur ble satt til 22°C. Deltakernes diett og måltider ble registrert for de 3 dagene før det første formelle eksperimentet, og deltakerne ble pålagt å følge samme diett 3 dager før det neste formelle eksperimentet. De ble også pålagt å unngå mat og drikke med koffein (f.eks. kaffe, energidrikker, sjokolade, sjokoladedrikk og te) 3 dager før det formelle eksperimentet.

På dagen for det formelle eksperimentet spiste deltakerne frokost og lunsj henholdsvis klokken 08.00 og 12.00. Deltakerne ankom kontoret ca kl. 23:20 for eksperimentet. Det ble gitt en kort forklaring og den kognitive testen ble gjennomført kl. 23.30, som tok ca. 20 minutter å gjennomføre, hvoretter forsøkspersonene var klare til å gå på jobb. 03:30, i henhold til de randomiserte resultatene, ble forsøkspersonene gitt to stykker koffeinholdig tyggegummi i en absolutt dose på 200 mg (Military Energy Gum®, Ford Gum og Machine Go, Akron, NY, USA) (CAF-forsøk) eller to stykker med lignende utseende og smaker av placebo-tyggegummi som ikke inneholdt koffein (xylitol, limemynte, grønn; Lotte, Saitama, Japan) (PLA-prøve). Etter 10 minutters tygging ble kognitive funksjonstester utført. Til slutt ble de siste kognitive funksjonstestene utført etter vakt klokken 08:20. Alle forsøkspersonene brukte en dedikert datamaskin med en skjermbildefrekvens på minst 240 Hz og en museresponsrate på 1ms.

For å utforske gyldigheten av blindingsmetoden, ba vi deltakerne (før og etter testen) om å identifisere kosttilskuddene de fikk i seg. For å gjøre dette var spørsmålet som følger: "Hvilket kosttilskudd tror du at du fikk i deg?" Det er tre mulige svar på dette spørsmålet: (a) koffein; (b) placebo; og (c) vet ikke. Videre ble forekomsten av bivirkninger eller komplikasjoner registrert under forsøket.

2.3.2. Resultatmål 2.3.2.1. Kognitive funksjonstester Forsøkspersonene ble sekvensielt gitt fem tester: Corsi-blokktest, oppgavebytteparadigme, Stroop-test, Visuelt søk og Wisconsin Card Sorting Task. Alle de ovennevnte kognitive funksjonstestene ble utført ved bruk av Psych/Lab for Windows. Mål brukt i litteraturen har tilfredsstillende reliabilitet og validitet.

2.3.2.1.1. Corsi blokktest Det vil være 9 lilla firkanter på skjermen, når testen starter vil det blinke et antall av dem tilfeldig i gul farge (jo mer tallet øker), så hører du "Go", så må du klikke rekkefølgen på de blinkende, og trykk deretter "FERDIG" i nedre høyre hjørne. Smilefjeset betyr riktig, det gråtende ansiktet betyr feil. Maksimalt antall riktige svar vil vises på slutten av testen, som hovedsakelig er for å teste evnen til situasjonsforståelse og arbeidsminne. Hele prosessen tar omtrent 2 minutter.

2.3.2.1.2. Oppgavebytteparadigme Det er to former (sirkel, firkant) og to farger (gul, blå), fire kombinasjoner totalt. I begynnelsen av testen vil du se "FORM" eller "FARGE" (som betyr at svaret på spørsmålet vil være basert på formen eller fargen), og deretter et fargerikt mønster (f.eks. gul firkant eller blå sirkel) vil vises, og svar så raskt som mulig på spørsmålet i henhold til svaret du nettopp har sett (form eller farge). Trykk B for sirkler, N for firkanter, B for gul, N for blå, og til slutt vises gjennomsnittlig reaksjonshastighet, som er en test av kognitiv struktur, fleksibilitet og plastisitet i oppgavebehandling. Hele testen tar ca 4 minutter.

2.3.2.1.3. Stroop Test I denne quizen vil du se forskjellige farger for forskjellige ord, men alle svarene er basert på fargene (uansett hva ordene er). Trykk på R for rødt, G for grønt, B for blått og Y for gult; for eksempel, hvis du ser "grønn i rød farge", må du trykke R. Testresultatene omfattet en kongruent tilstand, der tasten som ble trykket korresponderte korrekt med fargen på skjermen, og en inkongruent tilstand, der tasten trykket tilsvarte feil fargenavnet på skjermen. På slutten av testen vil reaksjonstiden vises, som hovedsakelig er en test av evnen til å hemme kognitiv interferens. Hele testen tar ca 5 minutter.

2.3.2.1.4. Visuelt søk I den visuelle søketesten identifiserte deltakerne oransje "T" på skjermen fra opp-ned oransje "T"-er, blå "T"-er og opp-ned blå "T"-er. Når en oransje "T" dukket opp, ble deltakerne pålagt å trykke på mellomromstasten så raskt som mulig. Hvis ingen oransje "T" dukket opp, ble deltakerne pålagt å ikke reagere. Testen inneholder 80 søkeskjermer, som hver inneholder 5, 10, 15 og 20 elementer, hovedsakelig for å teste søkeevnen til dynamisk syn. Reaksjonshastigheten ble vist på slutten av testen, og hele testen tok ca. 4 minutter.

2.3.2.1.5. Wisconsin Card Sorteringsoppgave Det er en prøv-og-feil-komponent i denne testen. Du må først svare på spørsmålene og deretter finne ut hva spørsmålet er basert på hva som er rett eller galt. Testen presenteres i en matchende modus, der et mønster til venstre matches med ett av de fire mønstrene til høyre, og samsvarskriteriene er farge, form og antall. Under testen vil spørsmålene endres fra tid til annen, så hvis du finner ut av reglene og så plutselig får et spørsmål feil, betyr det at spørsmålet er endret. Antall feil vises på slutten av testen for å hjelpe med å måle en persons evne til å resonnere abstrakt og for å endre problemløsningsstrategier når det er nødvendig. Hele testen varte i ca 4 minutter.

2.3.2.2. Measure Of Sleep Deltakerne hadde på seg et håndledd ActiGraph (wActiSleep, Pensacola, Florida, USA) på den ikke-dominerende hånden i 2 søvnperioder, inkludert søvn på fridager og søvn før den første tredje nattevakten. Søvndataene ble hentet fra ActiGraph-monitorer og analysert av ActiLife-programvareversjon 6 ved bruk av Cole-Kripke-algoritmen, inkludert åtte søvnindekser (søvnforsinkelse, totale antall, søvneffektivitet, total søvntid [TST], våkne etter innsett søvn [WASO] , antall oppvåkninger, lengde på oppvåkninger, tid i sengen)[39, 40]. Deltakerne registrerte også tiden de la seg og våknet for å muliggjøre koordineringssjekker med de aktigrafiske dataene. Daglig søvnkvalitet ble målt ved å bruke et spørsmål som ble valgt fordi det var enkelt å konseptualisere, enkelt å forstå og mindre belastende for deltakerne. Spørsmålet som ble stilt var: På en skala fra 0-10, der 0 er den dårligste søvnen og 10 er den beste, vurder kvaliteten på forrige søvn.

Deltakerne rapporterte selv alder, sivilstatus, treningsvaner, røyking, koffein- og alkoholforbruk og kroniske sykdommer. Høyde og vekt ble målt hvorfra kroppsmasseindeks (BMI) ble beregnet som vekt i kilogram delt på kvadratet av høyde i meter (kg/m2).

Statistisk analyse Alle data presenteres som gjennomsnitt ± standardavvik. Shapiro-Wilk-testen ble brukt til å undersøke normaliteten til dataene. Kognitiv ytelse, nøyaktighet og treffreaksjonstid ble analysert gjennom en paret prøve t-test. Effektstørrelser ble beregnet ved bruk av Cohens D. Tester ble utført (t-tester eller χ2-tester) for å teste for forskjeller ved baseline mellom de to gruppene. En 2 × 2 variansanalyse av blandet design med gjentatte mål ble brukt for å undersøke effektene av intervensjonen. Bang's Blinding Index (BBI) ble brukt for å utforske effektiviteten av blindingen, mens McNemar-testen ble brukt til å sammenligne forekomsten av bivirkninger mellom placebo- og koffeintilstandene. Alle data ble beregnet ved bruk av SPSS (versjon 20, Chicago, IL, USA), og signifikansnivået var α < 0,05.