在头颈癌患者中借助移动医疗设备进行吞咽治疗：一项泛艾伯塔省研究

背景 吞咽困难影响 22% 的 50 岁以上人群 [1]，这相当于全世界有 2.5 亿人，艾伯塔省有 360,000 人 [2]。 头颈癌 (70%)、中风患者 (78%)、帕金森病患者 (82%) 和脑外伤患者 (65%) 的幸存者处于高危状态 [3]。 如果不及时治疗，吞咽困难会导致严重的健康后果，例如营养不良、吸入性肺炎，甚至死亡。 相关的较长住院时间和并发症导致美国每年的护理负担估计为 5470 亿美元 [4]。 在艾伯塔省，仅管理头颈癌和中风患者吞咽困难（吸入性肺炎）的一个后果，医疗保健系统每年就花费 253 万加元 [5]。 吞咽困难不仅会危及生命和资源密集型，而且会限制社交。 有吞咽困难的患者回避涉及进食的社交场合，受抑郁症的影响不成比例，并且比没有吞咽困难的人错过工作日数多 3 倍。

为恢复吞咽功能并避免或减轻上述吞咽困难的后果，患者需要经过数月的定期强化治疗，以加强吞咽肌肉并改善吞咽协调性。 这种疗法通常与使用表面肌电图 (sEMG) 的视觉生物反馈相结合。 sEMG 生物反馈让患者知道他们的肌肉在特定运动中收缩的强度和持续时间。 sEMG 生物反馈用于教导患者如何正确地进行锻炼、发挥最大的努力并展示性能的渐进改进。

尽管有证据表明，在提供强化方案并结合 sEMG 生物反馈时，吞咽练习是有效的，但患者很少接受它。 这种有限的访问源于贫乏的患者和临床医生资源。 对于患者来说，去诊所看医生和看设备既不方便又昂贵。 为了应对有限的患者参与，临床医生更有可能通过提供饮食调整、开饲管处方以及在打印的纸上给患者操作和练习来控制吞咽困难。 这些治疗吞咽困难的方法不足以满足患者的需求。 此外，最近的一项系统评价发现，平均遵守吞咽困难管理建议的比例在 22% 到 52% 之间 [6]。 随着 COVID-19 大流行期间严格的距离限制的出现，通过远程康复或移动健康 (mHealth) 技术进行的远程护理受到了越来越多的关注。

目的：这项工作的主要目的是确定使用配备 sEMG 生物反馈的移动系统是否会影响坚持家庭吞咽练习。

这项工作的次要目的是确定锻炼计划是否会改善患者报告的与吞咽困难和营养相关的结果。 我们的第三个目标是确定是否可以复制以前的依从性发现。

选择用于研究的移动吞咽系统 Mobili-T 是一种用于吞咽困难患者的移动吞咽锻炼系统。 患者可以使用该 mHealth 系统进行家庭吞咽练习。 它由移动设备、智能手机患者应用程序和临床医生门户组成。 患者在运动期间佩戴移动设备。 该移动设备使用临床级表面肌电图 (sEMG)，并使用医用级双面胶粘贴在下巴下方。 sEMG 硬件带有一个充电座，可兼作手提箱。

sEMG 信号无线传输到智能手机应用程序。 在这里，sEMG 作为视觉生物反馈显示给患者，其中生物反馈信号的偏转反映了肌肉收缩的强度和持续时间。 监测的肌肉位于下巴（颏下区域）下方，是典型吞咽康复期间的目标肌肉。 该应用程序使用智能软件引导患者完成一组经过临床验证的吞咽练习 [7,8]，使用后端算法检测收集到的 sEMG 信号是否由吞咽引起（与其他无关运动相对）例如头部运动），并根据患者的能力计算努力目标。 临床医生可以远程监控患者的进展、依从性并调整处方。

Mobili-T 的独特之处之一是研究人员从项目一开始就让患者和临床医生参与设计。 研究人员还进行了可用性和可行性研究测试[9-13]。 我们的可行性研究是一项准实验性的前测后测试验，有 20 名继发于头颈癌的吞咽困难患者（已提交出版）。 研究人员评估了患者是否可以在我们的语言病理学家的远程临床监督下，在家中使用 Mobili-T 成功完成吞咽治疗。 研究人员发现，在六周的治疗期间，以家庭为基础的吞咽锻炼的依从率保持在 72% 或以上，并且在这六周的治疗计划之后，吞咽困难特定的生活质量得到改善。 然而，这项研究有局限性，使我们无法理解所记录的观察结果是技术使用的结果，还是参与者参与研究的态度和动机的结果。

我们本研究的目的是确定我们之前的发现是否可以复制，并确定这些发现是否是 mHealth 技术使用所独有的。 我们还对患者报告的营养和健康状况在整个治疗期间是否发生变化感兴趣。

为了实现这些目标，我们将在研究中设置两个条件：1) 使用当前印刷说明的黄金标准和日记来跟踪依从性的家庭吞咽困难锻炼，以及 2) 使用 mHealth 系统提供的家庭吞咽困难锻炼提供生物反馈和跟踪锻炼完成情况。 为确保所有患者参与者都能公平地获得这两种条件，将使用交叉随机设计，以便为所有参与者提供两种类型的治疗交付方法。 Mertens 等人以前使用过该研究设计。 (2016) 确定移动应用程序是否提高了接受康复治疗的老年患者的治疗依从率 [14]。

我们研究的具体目标如下：

目标 1（即主要目标）。 确定当使用配备 sEMG 生物反馈的移动系统与笔和纸（日记格式）时，坚持家庭吞咽练习是否不同。

假设 1。 实验组（mHealth 系统）和对照组（笔和纸）之间的平均每周依从性没有差异。

假设 2. 实验组（mHealth 系统）和对照组（笔和纸）之间的平均每日运动量（治疗区内完成的运动试验总数/治疗区天数）没有差异。

目标 2. 确定锻炼计划是否会改善患者报告的与吞咽困难、营养和健康相关的结果。

假设 3。 患者报告的 MD 安德森吞咽困难量表 (MDADI)、热量摄入和健康状况在实验组（mHealth 系统）和对照组（笔和纸）之间没有差异。

目标 3：确定是否可以复制以前与依从性和患者报告的吞咽结果相关的发现。

假设 4. 在六周的治疗期内，家庭吞咽练习的平均每周坚持率将保持在 72% 或以上。 25% 的参与者将在治疗前后的吞咽困难特定生活质量评分中体验到最低限度的重要差异。

ITA 的一般研究细节 将招募总共 60 名患者参与者，每个研究组 30 名。 该研究将持续 3 个月零一周（或 13 周）。 然而，该研究将一直开放，直到所有参与者都被招募并完成试验（预计需要 1 年）。 样本量计算在下文第 1.3 节中有详细说明。

参与者 1.1 招募。 参与者将通过阿尔伯塔大学医院、克罗斯癌症研究所、医学重建科学研究所、家庭营养支持计划、山麓医疗中心、汤姆贝克癌症中心和阿尔伯塔中部癌症中心的语言病理学家 (SLP) 招募。 参与者将通过他们的 SLP 来识别。 参与者还将从在可行性试验期间或在媒体活动之后与研究团队联系并希望收到有关即将进行的试验的通知的人群中招募。 参与者将被连续招募，直到达到样本量。

招聘 一封电子邮件提醒（可在文件中找到）将发送给该​​省已知与头颈癌患者打交道的医生和语言病理学家 (SLP)。 他们将被告知哪些患者有资格参加这项研究，并将获得有关该研究的信息。 SLP 还将获得研究海报和研究传单，以便他们可以与感兴趣的患者分享这些内容。 因此，参与者将由他们的医生或语言病理学家 (SLP) 确定，并推荐给研究小组进行吞咽治疗。

由其 SLP 转诊并有兴趣参与研究的患者将被其转诊临床医生要求填写同意招募/联系表（可在文档中找到）。 该表格将由转诊临床医生转交给研究临床医生。 研究人员联系同意书在表格上列出了有效期。

参与者还将从在可行性试验期间通过口耳相传或关注媒体事件与研究团队联系并希望收到即将进行的试验通知的人群中招募。 他们将通过电子邮件（在文档中找到）和研究招募海报收到有关该研究的提醒。 研究传单将只与感兴趣的人分享。 如果这些患者表示有兴趣参与，他们仍将需要他们自己的主治 SLP（即社区临床医生）的转介。

如果参与者被诊断为继发于 HNC 治疗的口咽吞咽困难，他们将被纳入研究。 患者目前或过去的 SLP 将用作转诊和验证的来源，以证明患者是使用费力和/或门德尔松吞咽进行家庭吞咽锻炼的良好候选人。

对于首先不为研究人员所知的患者，在患者同意之前不会直接联系他们。 患者将由他们的主治临床医生（医生或 SLP）接洽。 临床医生会让患者知道目前正在进行一项研究。 他们将与患者分享研究的标题、研究海报和研究传单，并询问他们是否可以接受研究临床医生（Dr. Gabriela Constantinescu) 与他们联系以获取更多信息。

研究临床医生将联系患者并询问他们是否仍然有兴趣参与。 如果是，她将以电子方式分享信息函和同意书（通过电子邮件发送给患者或他们的 SLP）。 将安排第二个电话，然后研究临床医生将与患者详细讨论信息信。 如果患者仍然对研究感兴趣，将在埃德蒙顿预约 3 次预约。 同意将在第一次访问时亲自获得。

但是，如果患者在电话中确认他们不再对研究感兴趣，则患者的联系信息将被销毁。 有时，由于个人原因，患者可能会要求稍后联系。 在这种情况下，联系信息将保存在一个安全的位置，直到达到研究的样本量。 届时，如果未联系/预约患者，他们的联系信息将被销毁。

研究协调员/调查员/研究临床医生均不直接参与患者护理。 患者可以简单地告诉他们的主治临床医生他们不想听取有关该研究的更多详细信息，并且研究临床医生不会知道这些信息。 研究临床医生会提醒患者参与是自愿的，他们的决定不会以任何方式影响护理。 任何回调列表都不会公开显示。 它将保存在研究活页夹中（在阿尔伯塔大学的一个上锁的房间里），直到如上所述被切碎。 研究临床医生 Gabriela Constantinescu 博士将照管表示有兴趣的患者的联系信息，直到如上所述被切碎。

1.2 纳入/排除标准。 如果参与者被诊断为继发于鳞状细胞癌 (OPSCC) 治疗的口咽吞咽困难，他们将被纳入研究。 SCC 占所有 HNC 的 90%。 参与者将被连续招募，直到达到样本量。 将在手术后或（化学）放射治疗后 3 个月或更晚的任何时间招募参与者。 选择这个时间范围是为了避免为可能在放射治疗期间接受吞咽治疗的患者提供重复服务，并针对患有慢性和稳定吞咽困难的患者。 参与者将包括：1) 如果他们接受过头颈癌治疗（例如，+/- 手术、+/- 放射治疗、+/- 化疗），2) 如果他们的主治语言病理学家已从改良钡剂吞咽 (MBS) 评估或纤维光学内窥镜吞咽评估 (FEES)，表明患者是努力吞咽和/或门德尔松手法治疗的候选者。 这些练习在临床实践中常规使用，并针对 OPSCC 患者常见的吞咽特定生理损伤。 参与者将被排除在外：1) 如果他们有认知延迟的历史，2) 有中风或创伤性脑损伤的历史，以及 3) 如果他们在培训课程后不能可靠地导航 Mobili-T 系统，以及 4) 如果他们的SLP 确认计划的吞咽练习或程序，以解决吞咽困难，如食管扩张。 如果参与者的胡子不愿意剃掉或部分剃掉（因为该设备粘在下巴下方，皮肤表面），他们也将被排除在外。 最后，如果参与者在 3 个月内无法前往埃德蒙顿 3 次，则将被排除在外）。

此外，为了与 Mobili-T 标签上列出的禁忌症保持一致，患者参与者将被排除在外，如果他们： 有任何类型的植入式电子设备，包括心脏起搏器或类似的辅助设备、电子输液泵和植入式刺激器；如果他们的皮肤受到刺激或皮肤在下巴下有开放性伤口；如果他们对银过敏。

1.3 样本量。 以前没有关于依从性或剂量的临床显着差异来指导样本量计算的文献。 研究人员使用之前的一项研究 [15] 来指导我们的样本量选择。 在引用的研究中，共有 79 名 OPSCC 患者被随机分配到 3 个治疗组（每组 26 或 27 名患者参与者），其中一个治疗组包括使用应用程序进行吞咽治疗。 由于本研究有 2 个治疗组，我们将招募 52 至 60 名参与者。

此外，我们还就样本量计算咨询了流行病学家。 使用了以下计算器：http://hedwig.mgh.harvard.edu/sample_size/js/js_crossover_quant.html 以及以下参数：0.05 显着性水平，双侧，患者标准差为 35.5 [6]，功效为 0.9，均值的最小可检测差异为 22。 此样本量计算基于主要目标。

2.0 一般程序：将有 60 名继发于 OPSCC 治疗的口咽吞咽困难成人参加本研究。 本研究将遵循交叉随机设计 (AB/BA)，以便为所有参与者提供两种类型的治疗：使用移动医疗系统和使用笔和纸。 随机分配将使用 Sealed Envelope 确定，这是一个用于临床试验的随机化和在线数据库 (https://www.sealedenvelope.com/)

一旦患者表达了对研究的兴趣/由他们的临床医生（例如 SLP）转介到研究中，研究临床医生 Gabi Constantinescu 博士将联系参与者并提供更多信息和筛选问题（例如，您有胡子吗？）。 将与患者共享信息函和同意书的电子版或纸质版。 这些信息和问题旨在确保对研究感兴趣的患者在前往埃德蒙顿之前符合大多数排除/纳入标准。 如果患者参与者通过口口相传自行提及该研究（并且不是由他们的主治 SLP 推荐），则在参与者被邀请到埃德蒙顿进行首次预约之前，将获得联系患者主治 SLP 的同意。

将联系患者的主治 SLP 以确保服务不会在其他地方重复，患者未预约可能影响该试验结果的其他程序（例如，食管扩张），吞咽评估最近完成并且 SLP相信患者将是本研究提供的吞咽治疗的良好候选人。

所有治疗前、洗脱和治疗后课程都将在埃德蒙顿进行。

2.1 预处理环节。 将再次审查信息和同意书。 将执行 MD 安德森吞咽困难量表 (MDADI) 和健康问卷 (EuroQoL EQ-5D)（均在第 3.0 节结果测量中描述）。 接下来，Constantinescu 博士将：(1) 确定参与者的治疗块顺序（即第 1 组 - AB 或第 2 组 - BA）； (2) 引入Mobili-T系统（如适用）； (3) 介绍吞咽练习并留出练习时间； (4) 解释处理块格式和相关文件。

将解释和练习吞咽治疗练习，直到患者能够自行证明能力为止。 这种能力被定义为成功完成每个练习的五次连续试验，其中成功将通过临床目视检查来判断。

参与者将被送回家完成三天的膳食摄入量记录，并在下次约会时返回。

如果患者参与者首先被随机分配到使用 mHealth 系统的治疗组 B，则系统培训将在研究临床医生在场的情况下进行，一旦患者对设备感到满意，表明他/她可以设置独立启动设备和启动软件，并通过练习证明了自己的能力。 本研究中的研究临床医生（即注册 SLP）将远程监控来自使用 mHealth 系统的参与者的会话数据，并将可以回答问题和解决技术问题。 患者不会在设备、应用程序或临床医生门户上被识别。 该应用程序仅记录设备硬件上的序列号（例如 001）。 这在研究人员的记录中有所记录（例如，J Smith - 001）。 参与者将通过参与者代码进一步识别。

2.2 治疗块 A 和 B。患者将被要求在家练习 3 个月，目标是每天总共 8 组，每组 3 种运动类型，每组重复 3 次。 每天的总目标将是 72 次试验（8 组 * 3 种运动类型 * 每种运动 3 次重复）。 所有参与者的运动类型和剂量都相同，每天总共进行 24 次常规唾液吞咽、24 次费力唾液吞咽和 24 次门德尔松演习唾液吞咽。 治疗组 A 将包括使用笔和纸来完成练习。 这被认为是标准护理。 治疗组 B 将包括使用 Mobili-T 来完成练习。

2.3 治疗后阶段。 在第一个治疗组（A 或 B）之后，将有一个星期的清除期。 在本周内，以及在第二个治疗组之后，将预订治疗后疗程，并提供三天的膳食摄入量记录以供家庭完成。 本次会议将包括管理 MDADI、健康问卷 (EuroQoL EQ-5D)，以及返回或提供 Mobili-T 系统。