Lungeinsufflasjonskapasitetstrening og respirasjonsfunksjon ved amyotrofisk lateralsklerose: En prospektiv studie (LIC-ALS)

Amyotrofisk lateralsklerose (ALS) er en progressiv nevrodegenerativ sykdom kjennetegnet ved degenerasjon av øvre og nedre motornevroner, som fører til muskelsvekkelse, funksjonsnedgang og respiratorisk svikt. Respiratorisk muskelsvekkelse forårsaker restriktiv ventilasjonshemming og en progressiv nedgang i tvungen vitalkapasitet (FVC), som er sterkt assosiert med overlevelse. Siden det ikke finnes noen kurativ terapi, spiller respiratorisk rehabilitering som tar sikte på å opprettholde lungefunksjon og brystveggets ettergivelse en viktig rolle i å forlenge livskvalitet og overlevelse.

Lungevolumrekrutteringsterapi (LVRT) er en respiratorisk rehabiliteringsmetode som bruker assistert lungeoppblåsing for å utvide lungene og opprettholde ettergivelse. Den utføres vanligvis med en manuell gjenopplivningspose (pose-ventil-maske, BVM) ved å stable flere pust for å nå maksimal insufflasjonskapasitet (MIC). Imidlertid krever denne konvensjonelle metoden frivillig glottislukking for å opprettholde luftstabling. Hos ALS-pasienter med bulbære symptomer eller trakeostomi går denne evnen tapt, noe som gjør konvensjonell LVRT vanskelig eller umulig.

For å overvinne denne begrensningen ble en enhetsbasert tilnærming kjent som lungeinsufflasjonskapasitet (LIC)-trening utviklet. LIC Trainer (godkjent medisinsk utstyr i Japan) muliggjør luftstabling gjennom en enveisventilmekanisme, som gjør passiv insufflasjon mulig uten glottiskontroll. Enheten inneholder en sikkerhetsventil som automatisk åpner seg ved trykk over 60 cmH₂O for å forhindre barotraume, og en manuell utløsningsventil som tillater pasientkontrollert utpust. LIC Trainer har vært klinisk brukt i Japan siden 2016, men bevisene angående dens langsiktige effekt ved ALS er fortsatt begrenset.

Denne prospektive enkelt-senter intervensjonsstudien har som mål å evaluere effekten av LIC-trening på respiratorisk funksjon og overlevelse hos pasienter med ALS. Deltakere diagnostisert med ALS basert på El Escorial- eller Awaji-kriteriene vil bli rekruttert ved National Center of Neurology and Psychiatry (NCNP) i Tokyo, Japan. Inklusjonskriterier inkluderer alder ≥20 år og ingen nåværende bruk av ikke-invasiv ventilasjon (NIV) eller trakeostomi. Eksklusjonskriterier inkluderer annen kronisk lungesykdom, alvorlig hjertefunksjonssvikt eller manglende evne til å gjennomføre vurderinger.

Etter informert samtykke vil deltakerne motta opplæring i LIC-trening fra en fysioterapeut og vil bli utstyrt med en LIC Trainer og pose-ventil-maske til hjemmebruk. De vil bli instruert til å utføre 10 insufflasjonssykluser per økt, to ganger daglig. Treningslogger vil bli ført av deltakerne og gjennomgått ved hvert besøk. Polikliniske oppfølgingsbesøk vil finne sted hver tredje måned i opptil 36 måneder, med vurderinger inkludert:

• Lungefunksjon: %FVC, LIC, MIC, hostetoppflyt (CPF) og assistert CPF
• Funksjonell status: ALS Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R)
• Kliniske hendelser: luftveisinfeksjon, innleggelse, trakeostomi eller død

Det primære resultatet er total overlevelse, definert som tiden fra LIC-treningsstart til trakeostomi eller død. Sekundære resultater inkluderer longitudinelle endringer i respiratorisk funksjon og ALSFRS-R, samt hyppighet av luftveisinfeksjoner. Data fra denne intervensjonsgruppen vil bli sammenlignet med en matchet kontrollkohort hentet fra PRO-ACT ALS-databasen ved bruk av propensitetsscorematching for å balansere basislinjekarakteristika (alder, kjønn, startsted, %FVC, BMI, ALSFRS-R, bruk av riluzol og edaravon).

Statistiske analyser vil inkludere Kaplan-Meier-estimering og Cox proporsjonal hazards-modellering for overlevelse, og lineære mixed-effects-modeller for gjentatte målinger av respiratoriske og funksjonelle utfall. Hendelsesrater for luftveisinfeksjoner vil bli evaluert ved bruk av Poisson- eller negativ binomialregresjon. Manglende data vil bli håndtert ved bruk av multiple imputasjoner som sensitivitetsanalyse, mens hovedanalysen vil fokusere på fullstendige tilfeller.

Denne studien forventes å gi nye bevis for rollen til LIC-trening som en ikke-invasiv, sikker og tilgjengelig respiratorisk rehabiliteringsmetode for ALS. Ved å introdusere tidlig og vedvarende LIC-trening før utbruddet av respiratorisk svikt, har denne forskningen som mål å avklare om opprettholdelse av lunge- og brystveggets ettergivelse kan bremse nedgangen i respiratorisk funksjon og potensielt forlenge overlevelse ved ALS.

Amyotrofisk lateralsklerose (ALS) er en progressiv nevrodegenerativ sykdom kjennetegnet ved degenerasjon av øvre og nedre motornevroner, som fører til muskelsvekkelse, funksjonsnedgang og respiratorisk svikt. Respiratorisk muskelsvekkelse forårsaker restriktiv ventilasjonshemming og en progressiv nedgang i tvungen vitalkapasitet (FVC), som er sterkt assosiert med overlevelse. Siden det ikke finnes noen kurativ terapi, spiller respiratorisk rehabilitering som tar sikte på å opprettholde lungefunksjon og brystveggets ettergivelse en viktig rolle i å forlenge livskvalitet og overlevelse.

Lungevolumrekrutteringsterapi (LVRT) er en respiratorisk rehabiliteringsmetode som bruker assistert lungeoppblåsing for å utvide lungene og opprettholde ettergivelse. Den utføres vanligvis med en manuell gjenopplivningspose (pose-ventil-maske, BVM) ved å stable flere pust for å nå maksimal insufflasjonskapasitet (MIC). Imidlertid krever denne konvensjonelle metoden frivillig glottislukking for å opprettholde luftstabling. Hos ALS-pasienter med bulbære symptomer eller trakeostomi går denne evnen tapt, noe som gjør konvensjonell LVRT vanskelig eller umulig.

For å overvinne denne begrensningen ble en enhetsbasert tilnærming kjent som lungeinsufflasjonskapasitet (LIC)-trening utviklet. LIC Trainer (godkjent medisinsk utstyr i Japan) muliggjør luftstabling gjennom en enveisventilmekanisme, som gjør passiv insufflasjon mulig uten glottiskontroll. Enheten inneholder en sikkerhetsventil som automatisk åpner seg ved trykk over 60 cmH₂O for å forhindre barotraume, og en manuell utløsningsventil som tillater pasientkontrollert utpust. LIC Trainer har vært klinisk brukt i Japan siden 2016, men bevisene angående dens langsiktige effekt ved ALS er fortsatt begrenset.

Denne prospektive enkelt-senter intervensjonsstudien har som mål å evaluere effekten av LIC-trening på respiratorisk funksjon og overlevelse hos pasienter med ALS. Deltakere diagnostisert med ALS basert på El Escorial- eller Awaji-kriteriene vil bli rekruttert ved National Center of Neurology and Psychiatry (NCNP) i Tokyo, Japan. Inklusjonskriterier inkluderer alder ≥20 år og ingen nåværende bruk av ikke-invasiv ventilasjon (NIV) eller trakeostomi. Eksklusjonskriterier inkluderer annen kronisk lungesykdom, alvorlig hjertefunksjonssvikt eller manglende evne til å gjennomføre vurderinger.

Etter informert samtykke vil deltakerne motta opplæring i LIC-trening fra en fysioterapeut og vil bli utstyrt med en LIC Trainer og pose-ventil-maske til hjemmebruk. De vil bli instruert til å utføre 10 insufflasjonssykluser per økt, to ganger daglig. Treningslogger vil bli ført av deltakerne og gjennomgått ved hvert besøk. Polikliniske oppfølgingsbesøk vil finne sted hver tredje måned i opptil 36 måneder, med vurderinger inkludert:

• Lungefunksjon: %FVC, LIC, MIC, hostetoppflyt (CPF) og assistert CPF
• Funksjonell status: ALS Functional Rating Scale-Revised (ALSFRS-R)
• Kliniske hendelser: luftveisinfeksjon, innleggelse, trakeostomi eller død

Det primære resultatet er total overlevelse, definert som tiden fra LIC-treningsstart til trakeostomi eller død. Sekundære resultater inkluderer longitudinelle endringer i respiratorisk funksjon og ALSFRS-R, samt hyppighet av luftveisinfeksjoner. Data fra denne intervensjonsgruppen vil bli sammenlignet med en matchet kontrollkohort hentet fra PRO-ACT ALS-databasen ved bruk av propensitetsscorematching for å balansere basislinjekarakteristika (alder, kjønn, startsted, %FVC, BMI, ALSFRS-R, bruk av riluzol og edaravon).

Statistiske analyser vil inkludere Kaplan-Meier-estimering og Cox proporsjonal hazards-modellering for overlevelse, og lineære mixed-effects-modeller for gjentatte målinger av respiratoriske og funksjonelle utfall. Hendelsesrater for luftveisinfeksjoner vil bli evaluert ved bruk av Poisson- eller negativ binomialregresjon. Manglende data vil bli håndtert ved bruk av multiple imputasjoner som sensitivitetsanalyse, mens hovedanalysen vil fokusere på fullstendige tilfeller.

Denne studien forventes å gi nye bevis for rollen til LIC-trening som en ikke-invasiv, sikker og tilgjengelig respiratorisk rehabiliteringsmetode for ALS. Ved å introdusere tidlig og vedvarende LIC-trening før utbruddet av respiratorisk svikt, har denne forskningen som mål å avklare om opprettholdelse av lunge- og brystveggets ettergivelse kan bremse nedgangen i respiratorisk funksjon og potensielt forlenge overlevelse ved ALS.