Trening pojemności insuflacyjnej płuc a funkcja oddechowa w stwardnieniu zanikowym bocznym: badanie prospektywne (LIC-ALS)

Stwardnienie zanikowe boczne (SLA) to postępująca choroba neurodegeneracyjna charakteryzująca się degeneracją górnego i dolnego neuronu ruchowego, prowadząca do osłabienia mięśni, pogorszenia funkcji i niewydolności oddechowej. Osłabienie mięśni oddechowych powoduje restrykcyjne upośledzenie wentylacji i postępujący spadek natężonej pojemności życiowej (FVC), co jest silnie związane z przeżyciem. Ponieważ nie istnieje terapia lecznicza, rehabilitacja oddechowa mająca na celu utrzymanie funkcji płuc i podatności ściany klatki piersiowej odgrywa ważną rolę w przedłużaniu jakości życia i przeżycia.

Terapia rekrutacji objętości płuc (LVRT) to metoda rehabilitacji oddechowej, która wykorzystuje wspomagane napompowanie płuc do ich rozprężenia i utrzymania podatności. Jest powszechnie wykonywana za pomocą ręcznego worka samorozprężalnego (BVM) przez nakładanie wielu oddechów w celu osiągnięcia maksymalnej pojemności insuflacyjnej (MIC). Jednak ta konwencjonalna metoda wymaga dobrowolnego zamknięcia głośni w celu utrzymania nakładania powietrza. U pacjentów z SLA z objawami opuszkowymi lub tracheostomią ta zdolność jest utracona, co utrudnia lub uniemożliwia konwencjonalną LVRT.

Aby przezwyciężyć to ograniczenie, opracowano podejście oparte na urządzeniu znane jako trening pojemności insuflacyjnej płuc (LIC). Trener LIC (zarejestrowane urządzenie medyczne w Japonii) umożliwia nakładanie powietrza poprzez mechanizm zaworu jednokierunkowego, pozwalając na bierną insuflację bez kontroli głośni. Urządzenie zawiera zawór bezpieczeństwa, który automatycznie otwiera się przy ciśnieniu powyżej 60 cmH₂O, aby zapobiec barotraumie, oraz ręczny zawór upustowy umożliwiający kontrolowane przez pacjenta wydech. Trener LIC jest stosowany klinicznie w Japonii od 2016 roku, ale dowody dotyczące jego długoterminowego wpływu w SLA pozostają ograniczone.

To prospektywne, jednocentrowe badanie interwencyjne ma na celu ocenę wpływu treningu LIC na funkcję oddechową i przeżycie u pacjentów z SLA. Uczestnicy z rozpoznaniem SLA na podstawie kryteriów El Escorial lub Awaji będą rekrutowani w Narodowym Centrum Neurologii i Psychiatrii (NCNP) w Tokio, Japonia. Kryteria włączenia obejmują wiek ≥20 lat i brak aktualnego stosowania nieinwazyjnej wentylacji (NIV) lub tracheostomii. Kryteria wyłączenia obejmują inne przewlekłe choroby płuc, ciężką dysfunkcję serca lub niemożność wykonania ocen.

Po uzyskaniu świadomej zgody uczestnicy otrzymają edukację na temat treningu LIC od fizjoterapeuty i zostanie im zapewniony Trener LIC oraz worek samorozprężalny do użytku domowego. Zostaną poinstruowani, aby wykonywać 10 cykli insuflacji na sesję, dwa razy dziennie. Dzienniki treningowe będą prowadzone przez uczestników i przeglądane podczas każdej wizyty. Kontrole ambulatoryjne będą odbywać się co trzy miesiące przez okres do 36 miesięcy, z ocenami obejmującymi:

• Funkcję płuc: %FVC, LIC, MIC, szczytowy przepływ kaszlowy (CPF) i wspomagany CPF
• Stan funkcjonalny: Zmodyfikowana Skala Funkcjonalna SLA (ALSFRS-R)
• Zdarzenia kliniczne: infekcja dróg oddechowych, hospitalizacja, tracheostomia lub zgon

Pierwszorzędowym wynikiem jest całkowite przeżycie, zdefiniowane jako czas od rozpoczęcia treningu LIC do tracheostomii lub zgonu. Wyniki drugorzędowe obejmują długoterminowe zmiany w funkcji oddechowej i ALSFRS-R oraz częstość infekcji dróg oddechowych. Dane z tej grupy interwencyjnej zostaną porównane z dopasowaną kohortą kontrolną pochodzącą z bazy danych PRO-ACT ALS przy użyciu dopasowania według wskaźnika skłonności w celu zrównoważenia charakterystyk wyjściowych (wiek, płeć, miejsce początku, %FVC, BMI, ALSFRS-R, stosowanie ryluzolu i edarawonu).

Analizy statystyczne będą obejmować estymację Kaplana-Meiera i modelowanie proporcjonalnych hazardów Coxa dla przeżycia oraz liniowe modele efektów mieszanych dla powtarzanych pomiarów wyników oddechowych i funkcjonalnych. Wskaźniki zdarzeń dla infekcji dróg oddechowych będą oceniane przy użyciu regresji Poissona lub ujemnej dwumianowej. Brakujące dane będą obsługiwane przy użyciu wielokrotnego imputowania jako analizy wrażliwości, podczas gdy główna analiza skupi się na kompletnych przypadkach.

Oczekuje się, że to badanie dostarczy nowych dowodów na rolę treningu LIC jako nieinwazyjnej, bezpiecznej i dostępnej metody rehabilitacji oddechowej w SLA. Poprzez wprowadzenie wczesnego i stałego treningu LIC przed wystąpieniem niewydolności oddechowej, to badanie ma na celu wyjaśnienie, czy utrzymanie podatności płuc i ściany klatki piersiowej może spowolnić spadek funkcji oddechowej i potencjalnie przedłużyć przeżycie w SLA.

Stwardnienie zanikowe boczne (SLA) to postępująca choroba neurodegeneracyjna charakteryzująca się degeneracją górnego i dolnego neuronu ruchowego, prowadząca do osłabienia mięśni, pogorszenia funkcji i niewydolności oddechowej. Osłabienie mięśni oddechowych powoduje restrykcyjne upośledzenie wentylacji i postępujący spadek natężonej pojemności życiowej (FVC), co jest silnie związane z przeżyciem. Ponieważ nie istnieje terapia lecznicza, rehabilitacja oddechowa mająca na celu utrzymanie funkcji płuc i podatności ściany klatki piersiowej odgrywa ważną rolę w przedłużaniu jakości życia i przeżycia.

Terapia rekrutacji objętości płuc (LVRT) to metoda rehabilitacji oddechowej, która wykorzystuje wspomagane napompowanie płuc do ich rozprężenia i utrzymania podatności. Jest powszechnie wykonywana za pomocą ręcznego worka samorozprężalnego (BVM) przez nakładanie wielu oddechów w celu osiągnięcia maksymalnej pojemności insuflacyjnej (MIC). Jednak ta konwencjonalna metoda wymaga dobrowolnego zamknięcia głośni w celu utrzymania nakładania powietrza. U pacjentów z SLA z objawami opuszkowymi lub tracheostomią ta zdolność jest utracona, co utrudnia lub uniemożliwia konwencjonalną LVRT.

Aby przezwyciężyć to ograniczenie, opracowano podejście oparte na urządzeniu znane jako trening pojemności insuflacyjnej płuc (LIC). Trener LIC (zarejestrowane urządzenie medyczne w Japonii) umożliwia nakładanie powietrza poprzez mechanizm zaworu jednokierunkowego, pozwalając na bierną insuflację bez kontroli głośni. Urządzenie zawiera zawór bezpieczeństwa, który automatycznie otwiera się przy ciśnieniu powyżej 60 cmH₂O, aby zapobiec barotraumie, oraz ręczny zawór upustowy umożliwiający kontrolowane przez pacjenta wydech. Trener LIC jest stosowany klinicznie w Japonii od 2016 roku, ale dowody dotyczące jego długoterminowego wpływu w SLA pozostają ograniczone.

To prospektywne, jednocentrowe badanie interwencyjne ma na celu ocenę wpływu treningu LIC na funkcję oddechową i przeżycie u pacjentów z SLA. Uczestnicy z rozpoznaniem SLA na podstawie kryteriów El Escorial lub Awaji będą rekrutowani w Narodowym Centrum Neurologii i Psychiatrii (NCNP) w Tokio, Japonia. Kryteria włączenia obejmują wiek ≥20 lat i brak aktualnego stosowania nieinwazyjnej wentylacji (NIV) lub tracheostomii. Kryteria wyłączenia obejmują inne przewlekłe choroby płuc, ciężką dysfunkcję serca lub niemożność wykonania ocen.

Po uzyskaniu świadomej zgody uczestnicy otrzymają edukację na temat treningu LIC od fizjoterapeuty i zostanie im zapewniony Trener LIC oraz worek samorozprężalny do użytku domowego. Zostaną poinstruowani, aby wykonywać 10 cykli insuflacji na sesję, dwa razy dziennie. Dzienniki treningowe będą prowadzone przez uczestników i przeglądane podczas każdej wizyty. Kontrole ambulatoryjne będą odbywać się co trzy miesiące przez okres do 36 miesięcy, z ocenami obejmującymi:

• Funkcję płuc: %FVC, LIC, MIC, szczytowy przepływ kaszlowy (CPF) i wspomagany CPF
• Stan funkcjonalny: Zmodyfikowana Skala Funkcjonalna SLA (ALSFRS-R)
• Zdarzenia kliniczne: infekcja dróg oddechowych, hospitalizacja, tracheostomia lub zgon

Pierwszorzędowym wynikiem jest całkowite przeżycie, zdefiniowane jako czas od rozpoczęcia treningu LIC do tracheostomii lub zgonu. Wyniki drugorzędowe obejmują długoterminowe zmiany w funkcji oddechowej i ALSFRS-R oraz częstość infekcji dróg oddechowych. Dane z tej grupy interwencyjnej zostaną porównane z dopasowaną kohortą kontrolną pochodzącą z bazy danych PRO-ACT ALS przy użyciu dopasowania według wskaźnika skłonności w celu zrównoważenia charakterystyk wyjściowych (wiek, płeć, miejsce początku, %FVC, BMI, ALSFRS-R, stosowanie ryluzolu i edarawonu).

Analizy statystyczne będą obejmować estymację Kaplana-Meiera i modelowanie proporcjonalnych hazardów Coxa dla przeżycia oraz liniowe modele efektów mieszanych dla powtarzanych pomiarów wyników oddechowych i funkcjonalnych. Wskaźniki zdarzeń dla infekcji dróg oddechowych będą oceniane przy użyciu regresji Poissona lub ujemnej dwumianowej. Brakujące dane będą obsługiwane przy użyciu wielokrotnego imputowania jako analizy wrażliwości, podczas gdy główna analiza skupi się na kompletnych przypadkach.

Oczekuje się, że to badanie dostarczy nowych dowodów na rolę treningu LIC jako nieinwazyjnej, bezpiecznej i dostępnej metody rehabilitacji oddechowej w SLA. Poprzez wprowadzenie wczesnego i stałego treningu LIC przed wystąpieniem niewydolności oddechowej, to badanie ma na celu wyjaśnienie, czy utrzymanie podatności płuc i ściany klatki piersiowej może spowolnić spadek funkcji oddechowej i potencjalnie przedłużyć przeżycie w SLA.