Ocena ryzyka przed i po urazie układu nerwowo-mięśniowo-szkieletowego w celu usprawnienia powrotu do służby (PREPARE)

Urazy mięśniowo-szkieletowe niezwiązane z walką (MSKI) są główną przyczyną zachorowalności i niepełnosprawności w armii Stanów Zjednoczonych, obniżając gotowość bojową bardziej niż jakakolwiek inna pojedyncza choroba lub stan zdrowia. Problem MSKI jest trudny do rozwiązania, po części dlatego, że trudno jest kompleksowo ocenić wszystkie czynniki, które zwiększają ryzyko MSKI i te czynniki, które wpływają na wyniki po MSKI, opieka oparta na wartościach musi mieć niezbędną infrastrukturę do przechwytywania i przetwarzania przydatnych informacji , a następnie wdrożyć odpowiednie zmiany (np. uczący się system opieki zdrowotnej). Nie ma jednak kompleksowych zaleceń Wojskowego Systemu Zdrowia (MHS) dotyczących gromadzenia i wykorzystywania obiektywnych i subiektywnych danych skoncentrowanych na pacjencie w celu informowania MSKI o strategiach oceny ryzyka i łagodzenia skutków. PREPARE opracuje skuteczne oceny ryzyka przed i po MSKI, które obejmują obiektywne i subiektywne pomiary. Ogólnym celem badania jest opracowanie kompleksowych ocen klinicznych, które identyfikują specyficzne czynniki członka usługi, które przyczyniają się do ryzyka MSKI i niepożądanych wyników po MSKI.

Cele te zostaną osiągnięte poprzez następujące cele szczegółowe (SA):

Cel szczegółowy nr 1: Określenie rzetelności pomiarów związanych z badaniem w ramach (pilotażowej) kohorty zdrowych czynnych członków służby.

Hipoteza SA nr 1: Będzie dobra lub doskonała wiarygodność wewnątrz oceniającego, między oceniającymi i między dniami dla pomiarów związanych z badaniem.

Cel szczegółowy nr 2: Określenie fizycznych i psychospołecznych cech członków Serwisu sprzed MSKI, które odróżniają osoby, które kontynuują MSKI, od tych, które nie mają go w ciągu 1 roku od zapisania się na studia.

Hipoteza SA nr 2: Wspólny zestaw przydatnych w terenie badań fizycznych (np. oceny ruchu, chodu, zakresu ruchu stawów) i psychospołecznych (np. system informacji o wynikach zgłaszanych przez pacjentów National Institutes of Health [PROMIS], TSK-11) oceny mogą zidentyfikować czynniki przed MSKI, które przyczyniają się do większego ryzyka MSKI.

Cel szczegółowy nr 3: Określenie cech fizycznych i psychospołecznych po MSKI członków Służby z MSKI zarządzanymi niechirurgicznie, które odróżniają osoby, które mają niepożądane skutki, od tych, które mają oczekiwane wyniki.

Hipoteza SA nr 3: Wspólny zestaw praktycznych ocen fizycznych (np. oceny ruchu, chodu, zakresu ruchu stawów) i psychospołecznych (np. NIH PROMIS, TSK-11) może zidentyfikować czynniki po MSKI, które przyczyniają się do niepożądanych wyniki pacjenta (np. zwiększone ryzyko MSKI, przewlekłość objawów/stanu chorobowego, opóźniony powrót do służby/aktywności [RTD/A]).

Cel szczegółowy nr 4: Stworzenie zoptymalizowanych (oszczędnych) ocen klinicznych przed i po MSKI w celu identyfikacji czynników fizycznych i psychospołecznych, które dostarczają informacji potrzebnych do ulepszenia strategii łagodzenia ryzyka i rehabilitacji przed i po MSKI.

Hipoteza SA nr 4: Wspólny zestaw półautomatycznych ocen przydatności w terenie może być zorganizowany w celu prawidłowego podejmowania decyzji klinicznych i informowania członków Służby i świadczeniodawców o prawdopodobnych wynikach pacjenta (np. ryzyko MSKI, czas do RTD/A).

Cel szczegółowy nr 5: Zweryfikuj zoptymalizowane wersje naszych ocen przed i po MSKI, demonstrując ich możliwości przewidywania ryzyka i wyników MSKI w nowych kohortach członków serwisu.

Hipoteza SA nr 5: Zoptymalizowane oceny przed i po MSKI dokładnie zidentyfikują Członków Serwisu o najwyższym ryzyku utrzymania MSKI i niepożądanych wyników po MSKI w populacjach członków Serwisu.

Jest to wieloośrodkowe badanie obserwacyjne mające na celu identyfikację fizycznych i psychospołecznych czynników przed i po MSKI, które przyczyniają się do większego ryzyka MSKI (Cel szczegółowy nr 2) i niepożądanych wyników po MSKI (Cel szczegółowy nr 3) oraz określenie minimalnego zestawu ocen klinicznych potrzebnych do dostarczenia świadczeniodawcom danych wymaganych do optymalizacji opieki MSKI (Cel szczegółowy nr 4) oraz do walidacji zoptymalizowanych ocen przed i po MSKI poprzez wykazanie ich zdolności do przewidywania ryzyka i wyników MSKI w kohortach nowych członków usług. Dla celu szczegółowego nr 1, 10 zdrowych członków czynnej służby będzie służyć jako kohorta pilotażowa do udziału w badaniu. Osoby te wykonają wszystkie czynności związane z badaniem, aby zespół badawczy mógł ustalić możliwie najlepszy czas na ukończenie działań związanych z badaniem. Osoby te powtórzą te same czynności związane z badaniem 7-10 dni po pierwszej wizycie; pozwoli to zespołowi badawczemu na ustalenie rzetelności miar związanych z badaniem wewnątrz osoby oceniającej, między oceniającymi i między dniami. W przypadku celu szczegółowego nr 2 członkowie służby (n=560), którzy wstępują do nowej jednostki wojskowej, zostaną zapisani prospektywnie. Uczestnicy przejdą kompleksową ocenę kliniczną przed przystąpieniem do MSKI w momencie włączenia do badania, w tym ocenę ruchu klinicznego i zakresu ruchu oraz ocenę wyników zgłaszanych przez pacjentów (PRO). Dane MSKI będą zbierane co miesiąc przez okres do 1 roku od wstępnej oceny. W przypadku celu szczegółowego nr 3 członkowie służby (n=780), którzy otrzymują leczenie zachowawcze z powodu urazu mięśniowo-szkieletowego dolnej części pleców lub kończyny dolnej, zostaną zarejestrowani prospektywnie. Członkowie usługi otrzymają leczenie MSKI według uznania świadczeniodawców członków usługi. Uczestnicy przejdą powtórne (≤3 dni od rozpoczęcia fizjoterapii [„początkowe”]; 4 tygodnie po wstępnej ocenie lub po uzyskaniu zgody RTD/A, jeśli wcześniej niż 4 tygodnie; i 12 tygodni po początkowej ocenie lub po RTD/ Zgoda, jeśli przed 12 tygodniami) ruch kliniczny i ocena zakresu ruchu. Dane PRO i MSKI będą zbierane co miesiąc przez okres do 1 roku od wstępnej oceny. W przypadku celu szczegółowego nr 5 członkowie służby, którzy są w trakcie przetwarzania w jednostce w Fort Bragg, Karolina Północna (n = 560) oraz członkowie czynnej służby otrzymujący fizjoterapię dla MSKI w Womack Army Medical Center (WAMC; Ft. Bragg, Karolina Północna) klinika fizykoterapii (n=780) zostanie zarejestrowana. Uczestnicy wypełnią nasze zoptymalizowane oceny przed i po MSKI określone w Celu Szczegółowym nr 4. Wszystkie procedury i punkty czasowe będą identyczne z tymi opisanymi wcześniej dla celów szczegółowych nr 2 i nr 3.

W przypadku celów szczegółowych nr 2 i 3 uczestnicy wykonają: 1) Oceny ruchu z wykorzystaniem półautomatycznych pomiarów kinematycznych (bezmarkerowy system przechwytywania ruchu) i kinetycznych (oprzyrządowany chodnik) dla lądowania z wyskokiem, potrójnego podskoku, przysiadu na jednej nodze, przysiadu na dwóch nogach i chód; 2) Zakres pomiarów ruchu, w tym wyprost biodra, odwodzenie biodra, zgięcie kolana, wyprost kolana i zgięcie grzbietowe; 3) Środki PRO, w tym NIH PROMIS i Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK-11) oraz 4) MSKI Tracking.

Aby zrealizować cel szczegółowy nr 2 i nr 4, zespół badawczy zastosuje podejście statystyczne w celu wybrania i oceny ocen kandydatów do przewidywania MSKI. Optymalne oceny zostaną określone na podstawie najniższych wskaźników błędnej klasyfikacji predykcji MSKI. W tej analizie wykorzystany zostanie algorytm uczenia maszynowego (hierarchiczna analiza skupień) w celu zdefiniowania grup wysoce skorelowanych zmiennych odpowiedzi spośród kompleksowego zestawu ocen klinicznych. Zespół badawczy opisze i porówna zmienne uzyskane z poszczególnych ocen na podstawie obecności i braku MSKI przez okres do jednego roku obserwacji, stosując testy t lub alternatywę nieparametryczną. Hierarchiczna analiza skupień (metoda Warda) zostanie następnie wykorzystana do identyfikacji skupień skorelowanych zmiennych, które minimalizują wariancję wewnątrz skupień w zbiorze danych. Diagramy drzew i średnie skupień zostaną wykorzystane do interpretacji skupień w odniesieniu do poszczególnych zmiennych i domen funkcjonalnych opisanych w literaturze, w tym miar wydajności i ogólnego stanu zdrowia oraz samooceny funkcji. Analizy wrażliwości ocenią odporność przypisanych grup na wybór metody grupowania, przy użyciu alternatywnych algorytmów do obliczania podobieństwa między klastrami (np. metody pełnego łączenia lub średniej grupowej).

Wyniki analizy skupień zostaną wykorzystane do uzyskania zredukowanych, kandydujących ocen z potencjalnych kombinacji znalezionych indywidualnych zmiennych charakteryzujących zidentyfikowane skupienia. Kandydackie zmienne oceny zostaną ocenione jako predyktory w binarnych modelach klasyfikacji MSKI przez okres do jednego roku. Wskaźniki błędnej klasyfikacji zostaną podane jako odsetek uczestników, u których wynik został nieprawidłowo przewidziany po określeniu wartości progowych przy użyciu klinicznie istotnych czułości i swoistości. Walidacja krzyżowa zostanie zastosowana w celu zminimalizowania błędu systematycznego oszacowanych prawdopodobieństw. Zespół badawczy wybierze oceny, które łącznie mają najniższe wskaźniki błędnej klasyfikacji i najkrótszy czas realizacji, aby stworzyć optymalną ocenę ryzyka MSKI (Cel szczegółowy nr 4). Czasy ukończenia zostaną oszacowane na podstawie obserwowanych czasów administrowania każdym elementem. Analizy zostaną powtórzone, ograniczając wyniki do najczęstszych indywidualnych typów MSKI (w porównaniu z brakiem MSKI), aby ocenić jakościowe różnice w optymalnych ocenach według rodzaju urazu.

Aby zająć się celami szczegółowymi nr 3 i 4, zespół badawczy zastosuje podejście statystyczne w celu wybrania i oceny ocen kandydatów do przewidywania wyników MSKI (cel szczegółowy nr 3). Optymalne oceny zostaną określone na podstawie najniższych wskaźników błędnej klasyfikacji wyników i najkrótszych czasów oceny. W tej analizie wykorzystany zostanie algorytm uczenia maszynowego (hierarchiczna analiza skupień) w celu zdefiniowania grup wysoce skorelowanych zmiennych odpowiedzi spośród kompleksowego zestawu ocen klinicznych. Zespół badawczy użyje hierarchicznej analizy skupień (metoda Warda) w celu zidentyfikowania skupień obserwacji, które minimalizują wariancję wewnątrz skupień podczas wizyty wyjściowej. Diagramy drzew i średnie skupień zostaną wykorzystane do interpretacji skupień w odniesieniu do poszczególnych zmiennych i domen funkcjonalnych opisanych w literaturze. Analizy wrażliwości ocenią odporność przypisanych grup na wybór metody grupowania, przy użyciu alternatywnych algorytmów do obliczania podobieństwa między klastrami (np. metody pełnego łączenia lub średniej grupowej). Analizy zostaną powtórzone w podgrupach typu MSKI, aby ocenić różnice w zidentyfikowanych klastrach w różnych typach urazów.

Wyniki analizy skupień zostaną wykorzystane do wyprowadzenia zredukowanych, kandydujących ocen z potencjalnych kombinacji poszczególnych zmiennych charakteryzujących zidentyfikowane skupienia. Kandydackie zmienne oceny zostaną ocenione jako predyktory w binarnych modelach klasyfikacji (np. regresja logistyczna lub regresja Lasso) niepożądanych wyników pacjentów. Wskaźniki błędnej klasyfikacji zostaną podane jako odsetek pacjentów, u których wynik został nieprawidłowo przewidziany po określeniu wartości progowych przy użyciu klinicznie istotnych czułości i swoistości. Walidacja krzyżowa zostanie zastosowana w celu zminimalizowania błędu systematycznego oszacowanych prawdopodobieństw. Zespół badawczy wybierze oceny, które łącznie mają najniższe wskaźniki błędnej klasyfikacji i najkrótszy czas ukończenia, aby stworzyć optymalną ocenę po MSKI (Cel szczegółowy nr 4). Czasy ukończenia zostaną oszacowane na podstawie obserwowanych czasów administrowania każdym elementem. Analizy zostaną powtórzone dla bólu pleców w porównaniu z rzadszymi typami MSKI oraz dla 12-tygodniowej wizyty kontrolnej, aby ocenić różnice w optymalnych ocenach według rodzaju MSKI i czasu po MSKI. Ponieważ podstawowe analizy będą oparte na podstawowych ocenach i wynikach ustalonych za pomocą kwestionariuszy internetowych w celu zminimalizowania ścierania, nie planuje się imputacji brakujących danych.

Aby zająć się celem szczegółowym nr 5, zespół badawczy oceni zdolność naszych optymalnych ocen (cel szczegółowy nr 4) do przewidywania MSKI i niepożądanych wyników w kohortach walidacyjnych w ciągu sześciu miesięcy obserwacji. Wskaźniki błędnej klasyfikacji dla modeli nieskorygowanych i pełnych zostaną opisane za pomocą krzywych charakterystyk operacyjnych odbiornika (ROC) i 95% przedziałów ufności. Analizy zostaną powtórzone oddzielnie dla bólu pleców i MSKI kończyn dolnych przy użyciu optymalnych ocen określonych dla tych rodzajów urazów.