Диетические вмешательства в зависимости от расы оцениваются как дополнительные методы лечения боли (DIRECTPain)

Телефонный скрининг. Только участники, сообщившие о сильной боли (боль >3/10) с нарушениями по крайней мере в одной функциональной области (работа, социальная/развлекательная деятельность, уход за собой), будут набраны в соответствии с Национальной стратегией лечения боли118. Все участники пройдут скрининговое интервью, которое будет включать обзор статуса ОА каждого участника и оценку сообщаемой продолжительности ОА коленного сустава, текущего и предыдущего лечения, сопутствующих заболеваний, текущего приема лекарств и диетических условий. Согласно критериям Американского колледжа ревматологов119, участники будут включены в исследование независимо от того, испытывают ли они одностороннюю или двустороннюю боль при ОА коленного сустава. Скрининг также оценит диету и историю болезни, чтобы убедиться в отсутствии других критериев исключения. Доход домохозяйства будет сообщен для определения SES, а почтовый адрес будет использоваться для количественной оценки близости к продуктовым магазинам.

Участники. Исследователи наберут 200 взрослых (40-75 лет) с ОА коленного сустава. Распространенность ОА коленного сустава увеличивается с возрастом и наблюдается на очень низком уровне до 40 лет с пиком в 65-75 лет. Выборка будет иметь равное представительство по расовым (100 NHB и 100 NHW) группам, в результате чего получится схема 2 (раса) на 2 (LCD или USDA). Участники будут набраны с использованием существующих баз данных, листовок сообщества, рекламы на радио/в газетах, работы с населением, социальных сетей и UAB Pain Treatment Clinic. В нашем технико-экономическом исследовании уровень отсева составил 12%, но мы хотим быть консервативными во время текущего кризиса в области здравоохранения. Мы ожидаем, что предоставление питания в текущем предложении повысит удержание.

Критерии включения будут включать:

1. диагностика ОА коленного сустава
2. боль по крайней мере 4/7 дней в неделю в течение последних 3 месяцев (боль ≥3/10 по шкале 0-10)
3. возраст от 40 до 75 лет
4. среднее ежедневное потребление > 100 г углеводов (на основе контрольного списка пищевых продуктов фазы 1)
5. понимание устного и письменного английского языка
6. самоидентификация как NHB или NHW
7. ИМТ от 25 до 40 кг/м2

Критерии исключения будут включать:

1. нелекарственный диабет
2. нежелание соблюдать предписанные диеты
3. недавнее изменение веса (>4 кг за последний месяц)
4. сейчас на диете
5. история расстройств пищевого поведения или других психических расстройств, требующих госпитализации в течение последних 6 месяцев
6. пищеварительные заболевания
7. трудности с жеванием или глотанием
8. зависимость от других в приготовлении еды
9. сердечно-сосудистые или легочные заболевания
10. ежедневные опиоидные обезболивающие
11. использование лекарств, которые, как известно, изменяют обмен веществ или пищеварение (например, ингибиторы протонной помпы)
12. использование антигипертензивных препаратов, влияющих на толерантность к глюкозе
13. употребление табака
14. участие в экстремальных упражнениях
15. замена колена

Антропометрические измерения. Вес будет измеряться при каждом посещении клиники. Для всех измерений будут использоваться одни и те же калиброванные весы со стандартизированным ростомером. Также будут измеряться рост, окружность талии, частота сердечных сокращений и артериальное давление.

Актиграфия. После определения соответствия участникам будет предложено носить ActiWatch2 (Philips Respironics) в течение 7 дней. Actiwatch2 — это полупроводниковый акселерометр, предназначенный для измерения ежедневных режимов сна и бодрствования и регистрации движений тела. Сбор объективных данных о сне будет иметь важное значение, поскольку боль и нарушения сна часто являются сопутствующими состояниями и демонстрируют расовые различия. Было показано, что актиграфия сопоставима с полисомнографией, и исследования продемонстрировали достоверность актиграфического измерения у людей с хронической болью и без нее. Участников попросят подать сигнал на ActiWatch2, когда они ложатся спать и просыпаются утром. Общая дневная активность и активность во время сна (т. е. спокойный сон) будут измеряться и сравниваться во времени и между группами. Мы считаем, что ЖК-экран увеличивает дневную активность и снижает активность во время сна, сигнализируя о более спокойном сне.

Контрольные списки продуктов питания и опросники, связанные с диетой. Пищевые записи, сытость и удовлетворенность диетой будут оцениваться с помощью 7-дневного контрольного списка продуктов питания, который будет распространен во время первого визита и собран во время визита № 2 для определения типичного рациона питания. Во время вмешательства (этап 2) еженедельно будут заполняться 7-дневные контрольные списки продуктов питания, чтобы обеспечить количественную оценку соблюдения диетических предписаний, предоставляемых на планшетах на базе Android с программным обеспечением Research Electronic Data Capture (REDCap). Они будут проанализированы с использованием Системы данных о питании Университета Миннесоты для исследований. Будут отмечены продукты, выходящие за рамки предоставленных. Общие знания о питании будут оцениваться с использованием опросника общих знаний о питании (GNKQ). GNKQ оценивает 4 области, включая рекомендации по питанию, источники питательных веществ, выбор продуктов и болезни, связанные с питанием. Можно рассчитать баллы по каждому разделу, а также общий балл знаний. Краткая форма Шкалы продовольственной безопасности домохозяйств (HFSS-SF) будет использоваться для оценки продовольственной безопасности. На исходном уровне и каждые 3 недели участники будут заполнять модифицированный опросник о пристрастиях к еде и состоянии, который предназначен для оценки голода, тяги и других показателей, связанных с восприятием способности воздерживаться от еды. Во время визита № 4 участники заполнят модифицированную версию Опросника удовлетворенности лечением для лечения (TSQM), чтобы оценить отношение и удовлетворенность предоставленными диетическими рецептами и достигнутыми изменениями в общем состоянии здоровья.

Диетическое вмешательство. Все продукты для диеты будут предоставлены под руководством квалифицированного диетолога. Еда будет доставляться еженедельно на домашний адрес участников в выбранное ими время и дату. Мы будем использовать широкодоступный сервис Shipt для доставки продуктов питания из местных продуктовых магазинов, что значительно расширит зону доставки и охват. Этот метод в настоящее время успешно используется в текущих диетических вмешательствах Co-PI (Sorge) и нашими Co-Is (Goss, Gower), популярен среди участников и осуществим. Ожидается, что выбор участников повысит приверженность, как и тот факт, что продукты будут доставляться из местных продуктовых магазинов. Мы считаем, что еженедельный контакт с диетологом и исследовательским персоналом будет поддерживать удержание в вмешательстве и улучшит приверженность.

Диетические рекомендации для американцев (www.choosemyplate.gov/dietary-guidelines) предполагает 225-325 г углеводов в день. Таким образом, те участники, которые потребляют менее 100 г/день, будут считаться придерживающимися диеты с пониженным содержанием углеводов и будут исключены. Участники будут случайным образом распределены с использованием стратифицированной рандомизации на основе расы в одну из двух диетических групп. Низкоуглеводная диета (LCD) предназначена для снижения ежедневного потребления углеводов. Известно, что углеводы вызывают сильные реакции инсулина, которые могут привести к окислительному стрессу и высвобождению провоспалительных цитокинов. Участникам рекомендуется снизить общее (не чистое) потребление углеводов до ≤ 40 г/день. Питание будет предлагаться таким образом, чтобы ни одна комбинация выбранных блюд не превышала наш лимит. Жиры не будут ограничены, как и белки (мясо, яйца). Тем не менее, предоставление питания нашим исследовательским персоналом позволит нам ограничить общее количество белков и жиров, уменьшив этот источник изменчивости. Фрукты будут ограничены, а овощи разрешены в ограниченных количествах (2 чашки в день листовой зелени, 1 чашка в день некрахмалистых овощей и т. д.). Участники будут проинструктированы относительно типов и количества напитков, которые разрешено сопровождать LCD. Ежедневное или почти ежедневное потребление подслащенных сахаром напитков было связано со снижением оптимизма у страдающих хроническими болями и повышенным риском депрессии у здоровых женщин. Искусственные подсластители без углеводов (стевия или сукралоза) разрешены, но порошкообразные подсластители (аспартам, сахарин, стевия, сукралоза) могут использоваться только в ограниченных количествах, поскольку они содержат мальтодекстрин (1 г быстро усваиваемого углевода). Также известно, что ЖК-диеты снижают биомаркеры воспаления в большей степени, чем диеты с низким содержанием жиров. На самом деле ЖКД приводил к улучшению чувствительности к инсулину, а также к снижению уровня триглицеридов, даже с учетом потери веса. Стоит отметить, что наша ЖК не направлена ​​на снижение веса, но мы ожидаем, что произойдет некоторая потеря веса. В некоторых случаях исследования диеты будут направлены либо на поддержание веса, либо на поощрение его снижения. Однако наш опыт показывает, что ЖК имеет тенденцию снижать аппетит, что затрудняет поддержание веса для участников. Как следствие, мы не будем поощрять ни снижение веса, ни его поддержание, но обеспечим достаточное количество еды, чтобы уменьшить чувство голода. Принимая во внимание, что воспаление не является основным показателем исхода в текущем предложении, у нас есть основания полагать, что наш LCD уменьшит маркеры воспаления. В двух текущих исследованиях мы использовали диетический воспалительный индекс (DII) для классификации ежедневных пищевых привычек нашего населения. DII оценивает про- и противовоспалительное качество продуктов питания на основе научных исследований, чтобы классифицировать диету как провоспалительную (положительные значения) или противовоспалительную (отрицательные значения). В наших исследованиях мы обнаружили, что участники с хронической болью в этой области имеют повышенные баллы DII (4,52 ± 0,70, среднее значение ± стандартное отклонение), в то время как участники нашего ЖК имеют гораздо более низкие значения (-2,16 ± 0,72), что отражает более противовоспалительное действие. схема диеты. Мы рассчитаем баллы DII для текущего предложения, чтобы установить корреляцию между DII и маркерами воспаления.

Участники, которые рандомизированы в группу диеты USDA (www.choosemyplate.gov) питание будет выбрано в соответствии с рекомендациями Министерства сельского хозяйства США и с меньшим потреблением жиров. Они будут состоять примерно из 60% углеводов, 20% белков, 20% жиров. Холестерин и насыщенные жиры будут ограничены, а все молочные продукты будут обезжиренными. Группа, придерживающаяся диеты USDA, скорее всего, потеряет вес и улучшит здоровье, но большая часть общей энергии будет получена из углеводов по сравнению с группой LCD.

Болевые опросники. Боль и инвалидность будут измеряться с использованием BPI (краткая форма), WOMAC и KOOS. BPI используется для оценки тяжести боли и степени, в которой эта боль мешает повседневной деятельности. Этот перечень также позволяет составлять отчеты о лекарствах, используемых для лечения боли. WOMAC обычно используется в исследованиях артрита и был подтвержден многочисленными клиническими испытаниями. В частности, WOMAC позволяет оценить боль и помехи, но также специфичен для аспектов скованности в суставах, недоступных для других обследований. KOOS специфичен для этого состояния и оценивает ежедневную боль и качество жизни. PCS оценит физические и эмоциональные расстройства, связанные с ОА коленного сустава, которые могут быть изменены с помощью нашего ЖК-дисплея. TSK измеряет боязнь движения, связанную с хроническими болевыми состояниями, и, вероятно, связана с изменениями актиграфии. Мы ранее использовали эти меры для страдающих хронической болью. Эти оценки будут проводиться на исходном уровне и каждые 3 недели.

Тест на вызванную боль. Во время визитов в клинику 1-4 экспериментаторы будут проводить вызванные тесты, ослепленные состоянием участников, чтобы определить степень, в которой ОА коленного сустава мешает обычной деятельности. Пациенты будут оценивать интенсивность и неприятные ощущения боли в колене (по шкале от 0 до 100) до и сразу после тестов. Между каждым заданием будут раздаваться анкеты, чтобы дать время на отдых. Порядок задач будет случайным. Мы ожидаем, что вмешательство в диету изменит боль, испытываемую в этих тестах.

Временная сумма будет оцениваться на надколеннике пораженного колена с использованием нейлоновой мононити (Touchtest Sensory Evaluator 6.65), откалиброванной на сгибание при давлении 300 г. Участники дадут оценку боли после одного контакта мононити, после чего они дадут еще одну оценку боли после серии из 10 контактов (со скоростью один контакт в секунду). Изменение оценок боли при одиночных контактах по сравнению с многократными отражает временное суммирование.

Повторяющиеся стойки на стульях — это часть физической батареи коротких выступлений. Участников просят встать из положения сидя пять раз подряд как можно быстрее со скрещенными руками. Время до завершения и количество успешных стендов оценивается как степень способности.

Прогулка на время будет последним включенным заданием. Как и в случае с короткой физической батареей, на полу будет отмечено расстояние в 15 футов. Участники проходят дистанцию ​​ходьбы с нормальной скоростью дважды, и время прохождения каждой прогулки будет фиксироваться.

Качество жизни и эмоциональное состояние. Качество жизни будет измеряться с помощью SF-36 каждые 3 недели. SF-36 измеряет общее состояние здоровья и качество жизни по восьми областям, которые имеют отношение к оценке диетического вмешательства. Домены включают физическое функционирование, ролевые ограничения из-за физического здоровья, телесную боль, общее восприятие здоровья, жизнеспособность, социальное функционирование, ролевые ограничения из-за эмоциональных проблем и психическое здоровье. SF-36 продемонстрировал надежность и валидность у пожилых людей и в исследованиях диетических вмешательств. Депрессия и настроение будут оцениваться с помощью CES-D. Участники с повышенными баллами по CES-D будут направлены в психиатрическую службу UAB для оценки и наблюдения со стороны исследовательского персонала. Глобальное впечатление пациента об изменениях (PGIC) представляет собой краткий вопросник, который задается в конце вмешательства для оценки чувств пациентов относительно воздействия вмешательства на их общее состояние здоровья и может быть положительным предиктором будущей приверженности диете. PGIC является неотъемлемым аспектом исследований боли, поскольку эта оценка напрямую измеряет убеждения участников относительно вмешательства и имеет большое клиническое значение.

Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DXA). Состав тела и висцеральный жир будут определяться с помощью DXA (GE Healthcare Lunar, Мэдисон, Висконсин). Участники будут сканироваться в легкой одежде, лежа на спине с руками по бокам. Общий и региональный (туловище, ноги) состав тела (жировая масса, костная масса, безжировая масса) будут определяться в дополнение к минеральной плотности костей. Эти тесты будут проводиться на исходном уровне и в конце 6-недельного вмешательства перед функциональным тестированием. Мы использовали этот метод в прошлом для изучения диеты.

Биомаркеры крови. Маркеры воспаления будут измеряться в сыворотке натощак, взятой на исходном уровне (посещение № 2) и в конце фазы 2 (посещение № 4). При каждом посещении квалифицированная медсестра будет брать 10 мл крови. Сыворотки будут выделены, разделены на аликвоты и заморожены при -80°C. Маркеры воспаления (hs-CRP, анализатор SIRRUS, а также IL-1β, IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, TNFα, PGE2 и IFN-γ с использованием мультиплексной системы MesoScale Discovery) быть измерена в Ядре физиологии человека в UAB. Кроме того, мы будем использовать радиоиммуноанализ для измерения уровня лептина в сыворотке. Холестерин (липопротеины высокой плотности; ЛПВП, липопротеины низкой плотности; ЛПНП, триглицериды; ТГ) будет измеряться с помощью анализатора SIRRUS. Уровень глюкозы в крови будет измеряться с помощью стандартного глюкометра. Будет измерен гемоглобин A1c (HbA1c) 4. Это обеспечит меру диабета в качестве фактора исключения и косвенного показателя приверженности ЖКД. HbA1c является показателем потребления углеводов за последние 2-3 месяца и чувствителен к ЖКД.

Статистическая мощность. Для сравнения между группами LCD и USDA были выполнены расчеты размера выборки с использованием ковариационного анализа в PASS 14 (NCSS, LLC; Kaysville UT) с двусторонним уровнем значимости 0,05. С исходами расы и исходного уровня в качестве поправочных факторов с комбинированным R2, равным 0,25, и выборкой из 40 человек на группу расы и диеты (всего 160 на 2 расы на 2 группы лечения), мы будем иметь 90% мощности для определения размера эффекта всего 0,22. в диете основной эффект. Для показателей интенсивности боли, предполагающих стандартное отклонение 3, у нас будет 90% мощности для обнаружения изменений боли не менее чем на 1,34 единицы. Пилотные данные и литература предполагают, что стандартное отклонение боли равно 2, а уменьшение боли на ≥1,5 считается клинически значимым; мы консервативно решили увеличить этот показатель изменчивости на 50%. Обнаруживаемый размер эффекта 0,22 применяется для каждой из мер результата между диетическими группами (Цель 1: Гипотезы 1-3) и меры результата между расовыми группами (Цель 2: Гипотезы 1-2). Для корреляционного анализа (Цель 2: Гипотеза 3; Цель 3: Гипотезы 1-2) у нас будет 90% мощности для обнаружения корреляции не менее 0,25 при 160 участниках. Предполагая уровень отсева 20%, мы наберем 200 участников (100 на гонку), чтобы набрать 160 участников.

Клинически значимые различия. Групповые средние различия не всегда отражают клинически значимые различия на индивидуальном уровне. Поэтому анализ будет проводиться с использованием опубликованных клинически значимых различий в: (1) боли по WOMAC, (2) инвалидности по WOMAC и исходной оценке интенсивности боли. Вкратце, снижение на ≥1,5 (боль) или ≤6,0 (трудоспособность) считается клинически значимым, как и снижение на ≥1,7 по 11-балльной шкале. И наоборот, увеличение ≥2,2 (боль) или ≥6,0 (инвалидность) считается ухудшением, как и увеличение ≥2,2 по 11-балльной шкале. Обобщенные линейные смешанные модели будут использоваться для оценки вероятности сообщения об улучшении или ухудшении состояния между участниками NHB и NHW. В ходе нашего технико-экономического обоснования1 мы увидели, что LCD более эффективен в снижении показателей боли и инвалидности по шкале WOMAC в соответствии с критериями, описанными выше.