Validering av ett Intermittent Shuttle Walking Protocol hos patienter med KOL (COPD)

Även om tidigare forskning inom området lungrehabilitering vid KOL har dokumenterat att träning med hög intensitet ger större fördelar än träning med måttlig intensitet, kan patienter med avancerade KOL-patienter inte upprätthålla tillräckligt höga intensiteter under långa tidsperioder på grund av ansträngande andnöd. Medan patienter begränsas av andfåddhet under kontinuerliga träningsformer, anses intermittent träning vara en bra alternativ strategi för patienter med avancerad KOL eftersom det är förknippat med minskade ansträngningssymtom. Intermittent träning består av upprepade korta anfall av fysisk aktivitet med hög intensitet varvat med korta perioder av återhämtning. Skälet för implementeringen av intermittent träning hos friska människor och idrottare har varit förmågan att påföra höga belastningar på perifera muskler utan att överbelasta det kardiorespiratoriska systemet. Att arbeta med hög intensitet med begränsade ansträngningssymtom gör det möjligt för patienter med svår KOL att uppnå större träningsvolymer och i förlängningen större perifera muskelanpassningar, och därigenom förbättra träningstoleransen. Internationella (ATS/ERS) och nationella (BTS) ståndpunkter för lungrehabilitering rekommenderar intermittent träning för patienter med avancerad KOL. Trots de väldokumenterade fördelarna med intermittent träning är det väldigt få lungrehabiliteringscenter i Storbritannien som använder denna modalitet. Anledningen är att de flesta av de samhällsbaserade lungrehabiliteringsprogrammen saknar infrastruktur (stationära cykelergometrar, löpband, roddmaskiner, etc.) och sjukvårdspersonal för att implementera intervallträning. Därför är det nödvändigt att utveckla alternativ, lättimplementerad och överkomlig, när det gäller symtom, träning, särskilt för patienter med avancerad KOL över hela den lokala och sjukhusbaserade lungrehabiliteringsmiljön i Storbritannien.

I Storbritannien föreskrivs fältbaserad gångträning i PR-miljön som en bekväm, mindre resurskrävande och mycket lyhörd träningsmodalitet hos patienter med KOL. Men 2018 rapporterade den nationella KOL-revisionsrapporten att endast 62 % av de inskrivna patienterna fullföljde ett PR-program, vilket visade på betydande avhopp (38 %) mellan den första bedömningen och programmets slutförande. Intensiva ansträngningssymtom under de föreskrivna träningsregimerna var den främsta identifierade faktorn som var ansvarig för andelen icke-avslutande. 1999, Revill et al, introducerade ett standardiserat, externt tempo (kontinuerlig) uthållighetsskyttelgång (ESW) protokoll som ett mycket lyhört och repeterbart bedömningsverktyg för att mäta uthållighetskapacitet. ESW-protokollet som upprätthålls med en relativt hög intensitet (85 % toppgånghastighet härledd av Incremental Shuttle Walk Test - ISWT) används idag vanligtvis som en gångträningsmodalitet i PR-miljön över hela Storbritannien. Uthållighetstiden under implementering av ESW-protokollet är dock begränsad till endast några minuter (5-8 minuter) sekundärt till intensiva ansträngningssymtom. I synnerhet anses både andnöd och obehag i benen begränsa uthållighetstiden under ESW-protokollet, vilket tyder på att det är en mycket fysiskt krävande uppgift för avancerade KOL-patienter.

Det verkar därför förnuftigt att utveckla ett intermittent skyttelgångsprotokoll som utövar tillräckligt intensiva belastningar på det kardiorespiratoriska systemet och rörelsemusklerna utan att framkalla intensiva ansträngningssymtom. Detta skulle i sin tur förlänga uthållighetstiden och gångavståndet jämfört med det vanligt implementerade kontinuerliga ESW-protokollet. Det är tänkt att ett intermittent gångprotokoll för patienter med avancerad KOL kommer att underlätta deltagande och framgångsrikt slutförande av ett PR-program.

Forskningsmål

1. För att identifiera om ett intermittent skyttelgångsprotokoll är associerat med tolererbara ansträngningssymtom, vilket förlänger gångavståndet jämfört med det allmänt implementerade kontinuerliga ESW-protokollet i PR-inställningarna för patienter med avancerad KOL.
2. För att undersöka reproducerbarheten av den sträcka som gick under det intermittenta skyttelgångsprotokollet.
3. Att utforska både patienters och vårdpersonals erfarenheter av att genomföra och implementera, respektive intermittent skyttelvandring och de upplevda faktorerna som påverkar implementeringen av detta protokoll i PR-miljön.

Forskningsmål

1. För att jämföra gångavstånd, kardiorespiratoriska och symtomsvar (andnöd och obehag i benen) av ett intermittent skyttelgångsprotokoll (upprätthålls vid 85 % av toppgånghastigheten) med det vanligt tillämpade kontinuerliga ESW-protokollet (också upprätthålls vid 85 % av högsta gånghastighet) i PR-inställningen.
2. För att utvärdera test-omtest-tillförlitligheten för promenerad distans, kardiorespiratoriska och symtomsvar under de intermittenta skyttelns gångprotokoll.
3. Att utforska patienternas preferenser för att genomföra ett intermittent shuttle-protokol, och vårdpersonalens upplevda barriärer och facilitatorer som påverkar implementeringen av detta protokoll i lungrehabiliteringsmiljön.

Studera design

1. En tvärsnittsobservationsstudie för att jämföra gångavstånd, kardiorespiratoriska svar och symtom hos patienter som genomför två skyttelgångsprotokoll, nämligen kontinuerlig uthållighetsskyttelgång (ESW) och intermittent skyttelgångsprotokoll.
2. En test-retest reliabilitetsstudie för att utvärdera giltigheten av det intermittenta skyttelgångsprotokollet när det gäller gångavstånd, kardiorespiratoriska svar och symtom.
3. En kvalitativ fokusgruppsstudie för att utforska patienters preferenser för att utföra intermittenta eller kontinuerliga ESW-protokoll och vårdpersonals upplevda faktorer som påverkar implementeringen av dessa protokoll i PR-miljön.

Studera befolkning

KOL-patienter kommer att rekryteras från de som hänvisas till lungrehabiliteringsprogrammet vid RVI Hospital i Newcastle upon Tyne. Potentiellt kvalificerade patienter kommer att identifieras av sjukgymnastikteamet inom Trust, som kommer att tillhandahålla första information om studien. Delegerade utredare kommer att bekräfta behörighet och diskutera alla detaljer om rättegången. Patienterna kommer att ges tid att överväga att delta i prövningen innan skriftligt informerat samtycke erhålls.

Planerade insatser

Efter bekräftelse av behörighet, informerat samtycke och baslinjebedömning av lungorna, kommer alla patienter att under det första besöket uppmanas att utföra ett inkrementellt skyttelgångstest (ISWT) till toleransgränsen för att fastställa topphastigheten för gång utan föregående övning. Testet kommer att utvecklas i en 10-meters bankorridor, och det kommer att vara externt tempo via en inspelad metronom som ger en signal för varje steg. Gångtempot kommer att ökas varje minut och testet kommer att avslutas när individen inte längre kan hålla takten eller stannar på grund av outhärdliga ansträngningssymtom.

Därefter kommer alla patienter under det andra besöket att utföra det kontinuerliga uthållighetsprotokollet för skyttelgång (ESW) till gränsen för tolerans vid 85 % toppgånghastighet som härleds av ISWT (besök 1). Under ESW-protokollet kommer patienter att få standardiserade instruktioner om att gå så länge som möjligt. Ingen ytterligare uppmuntran kommer att ges under träningsuppträdandet. Testet kommer att avslutas när individen inte längre kan hålla takten eller slutar på grund av outhärdliga ansträngningssymtom.

Efter att ESW-protokollet har slutförts, kommer patienterna att under två olika dagar utföra två intermittenta skyttelgångsprotokoll till toleransgränsen (besök 3 & 4) genom att omväxlande 1-minuters promenader som upprätthålls med en gånghastighet motsvarande 85 % topp (motsvarande det kontinuerliga ESW-protokollet) med 1 minuters viloperioder. För att erhålla re-testtillförlitlighet i termer av promenerad distans, kardiorespiratoriska svar och symtomsvar kommer detta intermittenta skyttelgångsprotokoll att upprepas vid besök 4 (diagram 4). Testet kommer att avslutas när individen inte längre kan hålla takten eller slutar på grund av outhärdliga ansträngningssymtom.

Under hela ISWT kommer ESW och de två intermittenta protokollen, lunggasutbyte och ventilationsvariabler att registreras andetag för andetag (K4b2, Cosmed,). Hjärtvolym, slagvolym och hjärtfrekvens kommer att bedömas av ett bärbart kardioimpedanskardiografisystem (Physio flow, Manatec). Procentuell arteriell syremättnad (SpO2) kommer att mätas med en pulsoximeter. Under hela testningen kommer förändringar i operativa lungvolymer att utvärderas dynamiskt genom att utföra manövrar för inandningskapacitet (IC). Patienterna kommer att bedöma intensiteten av deras andfåddhet och obehag i benen med hjälp av 1-10 Borgs skala varje minut under ESW och de intermittenta gångprotokollen.

3. Kvalitativ fokusgruppsstudie (semistrukturerade intervjuer)

Studieresultat:

Det primära resultatet är avståndet som gick (i meter) under det intermittenta skyttelgångsprotokollet jämfört med det allmänt implementerade kontinuerliga ESW-protokollet i PR-inställningen för patienter med avancerad KOL.

Sekundära resultat:

• Kardiorespiratoriska reaktioner (ventilatoriska och cirkulationsreaktioner)
• Ansträngningssymtom (andlöshet och obehag i benen)
• Acceptans och genomförbarhet (bedöms genom semistrukturerade intervjuer)

Provstorleksberäkning

Beräkningen är baserad på uppskattningarna av minimala viktiga skillnader (MID) på 82 (m) i ESW-protokollet och standardavvikelsen (SD) på 113 (m) mellan de olika prestationerna för förbättring av ESW-promenadavstånd från samma studie. Med användning av en alfasignifikansnivå på 0,05 (2-sidig) och 80 % effekt, beräknades en minsta provstorlek på 17 vara tillräcklig. För att kompensera för eventuella avhopp (dvs. 20 %) över de olika bedömningspunkterna under en period av 12 månader kommer 20 patienter att rekryteras för att möjliggöra allokering av de olika protokollen med ordnad sekvens över gruppen av KOL-patienter.