Modello di regressione lineare per la previsione del dolore durante il cambio della medicazione nelle ulcere del piede diabetico: sviluppo, validazione interna e terapia analgesica personalizzata

Sommario

Questo studio ha sviluppato e validato un modello di regressione lineare per prevedere il dolore durante il cambio della medicazione delle ulcere del piede diabetico in 232 pazienti. L'area dell'ulcera, la durata della malattia e la Scala di Autovalutazione dell'Ansia (SAS) si sono rivelati predittori chiave. Un regime analgesico personalizzato basato sul modello ha ridotto il dolore, migliorato l'aderenza e potenziato la guarigione dell'ulcera, sostenendo strategie di gestione personalizzata del dolore.

Abstract

Questo studio ha incluso 232 pazienti con ulcere del piede diabetico (DFUs) per costruire e validare un modello di regressione lineare atto a prevedere il dolore durante il cambio della medicazione e per valutare l'efficacia di un regime analgesico personalizzato basato sul modello. Nella fase 1, 160 pazienti sono stati suddivisi in un gruppo di addestramento (n = 113) e un gruppo di validazione interna (n = 47); la regressione lineare multivariata ha identificato l'area dell'ulcera, la durata dell'ulcera, la durata del diabete e il punteggio della scala di autovalutazione dell'ansia (SAS) come predittori del VAS continuo per il cambio della medicazione. Il modello ha prodotto un valore di R² aggiustato pari a 0,458 e un RMSE di 1,719 nel gruppo di addestramento, mentre l'RMSE nel gruppo di validazione, l'intercetta di calibrazione, la pendenza di calibrazione e l'AUC per l'identificazione del dolore elevato sono stati rispettivamente 2,058, 1,414, 0,721 e 0,913. Nella fase 2 (72 casi), i soggetti sono stati assegnati a un gruppo di controllo e a un gruppo di intervento. Il gruppo di intervento ha ricevuto un regime analgesico personalizzato basato sulla stratificazione del rischio derivata dal modello, mentre il gruppo di controllo ha ricevuto cure analgesiche convenzionali. Dopo 4 settimane, il gruppo di intervento ha mostrato un punteggio del VAS per il cambio della medicazione inferiore rispetto al gruppo di controllo (3,83 ± 1,61 vs 4,94 ± 1,91, P = 0,010), insieme a un tasso di aderenza complessivo più elevato (86,11% vs 63,89%, P = 0,029), un tasso maggiore di riduzione dell'area dell'ulcera (41,84% ± 11,01% vs 26,22% ± 7,55%, P < 0,001) e un tempo di guarigione della ferita più breve (32,0 [29,0–35,0] vs 38,0 [34,0–43,5] giorni, P < 0,001). Il modello ha mostrato una discriminazione utile per il dolore durante il cambio della medicazione e il regime analgesico personalizzato basato sul modello ha migliorato il dolore a breve termine, l'aderenza e gli esiti legati alla ferita; tuttavia, è necessaria una validazione esterna e un'ulteriore ottimizzazione della calibrazione del modello prima di un'implementazione clinica routinaria.

Introduzione

Le ulcere del piede diabetico (UPD), una delle complicanze croniche più gravi del diabete mellito, sono associate a un'elevata morbilità, disabilità e costi sanitari, compromettendo notevolmente la qualità della vita dei pazienti e aumentando il carico sui sistemi sanitari¹. Il cambio regolare delle medicazioni è un componente essenziale della gestione delle UPD poiché favorisce la pulizia della ferita, il controllo delle infezioni e la riparazione dei tessuti. Tuttavia, il dolore durante il cambio della medicazione rimane una sfida clinica frequente che può ridurre l'aderenza al trattamento, aumentare l'ansia del paziente e influire negativamente sugli esiti della guarigione della ferita^2,3.

Il dolore durante il cambio della medicazione viene comunemente valutato utilizzando la Scala Analogica Visiva (VAS), uno strumento semplice e ampiamente accettato per misurare l'intensità del dolore. Tuttavia, la VAS riflette il dolore del paziente durante o dopo la procedura e non può prevedere il livello atteso di dolore prima del cambio della medicazione. Inoltre, la valutazione soggettiva del dolore può essere influenzata da caratteristiche cliniche e psicologiche individuali, limitandone la capacità di supportare una pianificazione analgesica proattiva^4,5.

Studi precedenti hanno dimostrato che il dolore associato al cambio della medicazione nei pazienti con ulcere del piede diabetico (DFU) è correlato a diversi fattori clinici, tra cui l'area dell'ulcera, la profondità dell'ulcera, lo stato di infezione, la durata del diabete e caratteristiche psicologiche come l'ansia. Sebbene tali indagini abbiano migliorato la comprensione dei fattori legati al dolore, la maggior parte si è concentrata su singoli predittori o analisi esplorative, e solo una limitata attenzione è stata dedicata allo sviluppo e alla validazione di modelli predittivi multivariabili adatti all'applicazione clinica. Inoltre, strategie personalizzate di gestione analgesica guidate dall'output dei modelli predittivi sono state raramente valutate^6,7.

I modelli predittivi basati su variabili cliniche comunemente disponibili possono aiutare i clinici a identificare i pazienti a rischio aumentato di dolore durante il cambio della medicazione prima della cura della ferita e a facilitare una pianificazione analgesica personalizzata. Tuttavia, i modelli destinati all'uso clinico richiedono una valida verifica, e le evidenze provenienti da studi monocentrici con validazione interna dovrebbero essere interpretate con cautela fino a quando non viene effettuata una validazione esterna.

Pertanto, questo studio si è proposto di sviluppare e validare internamente un modello di regressione lineare per prevedere il dolore associato al cambio della medicazione nei pazienti con ulcere del piede diabetico, utilizzando variabili cliniche raccolte abitualmente. Inoltre, lo studio ha valutato se un regime personalizzato di cura analgesica guidato dal modello potesse migliorare il controllo del dolore a breve termine, l’aderenza al trattamento e i risultati della guarigione della ferita (Tabella 1). Combinando lo sviluppo del modello predittivo con la valutazione clinica di una strategia analgesica personalizzata, questo studio fornisce evidenze preliminari a sostegno di un approccio individualizzato alla gestione del dolore, riconoscendo al contempo la necessità di ulteriori studi di validazione esterna multicentrici prima di un’adozione routinaria in ambito clinico.

Protocollo

Lo studio è stato approvato dal Comitato Etico del Secondo Ospedale Popolare di Liaocheng. Il consenso informato scritto è stato ottenuto da tutti i partecipanti prima dell'arruolamento. Lo studio è stato condotto presso il Secondo Ospedale Popolare di Liaocheng tra dicembre 2021 e ottobre 2025. I reagenti e l'equipaggiamento utilizzati sono elencati nella Tabella dei Materiali.

Soggetti dello studio
Sono stati esaminati pazienti adulti con ulcere del piede diabetico (DFU) secondo le Linee guida pratiche sulla prevenzione e gestione delle ulcere del piede diabetico. I partecipanti dovevano avere almeno 18 anni, presentare un'ulcera del piede diabetico che richiedesse cambi di medicazione routinari almeno due volte alla settimana, avere un'ulcera da almeno una settimana e dimostrare di essere in grado di comprendere e compilare le valutazioni del dolore. Sono stati esclusi i pazienti con insufficienza d'organo grave, malattia maligna, disturbi autoimmuni, malattia psichiatrica, compromissione cognitiva, allergia agli analgesici dello studio, partecipazione recente a un altro studio clinico o infezione grave che richiedesse un intervento chirurgico d'urgenza. Le procedure dello studio sono state spiegate a tutti i partecipanti idonei e il consenso informato scritto è stato ottenuto prima dell'arruolamento. A ciascun partecipante è stato assegnato un numero identificativo univoco dello studio e le informazioni demografiche e cliniche sono state registrate mediante un modulo standardizzato di report clinico.

Raccolta dei dati clinici basali
I dati clinici basali, inclusi età, sesso, indice di massa corporea, durata del diabete, HbA1c, durata dell'ulcera, area dell'ulcera, profondità dell'ulcera, stato di infezione, livello di istruzione, storia di dolore cronico e punteggio della scala di autovalutazione dell'ansia (SAS), sono stati registrati prima del primo cambio di medicazione. Tutti i dati raccolti sono stati verificati indipendentemente da due ricercatori addestrati. Eventuali discrepanze sono state risolte mediante verifica dei documenti originali. I dati verificati sono stati quindi inseriti nel database elettronico attraverso un processo di doppio inserimento con verifica incrociata.

Procedura standardizzata per la medicazione delle ferite
Tutti i materiali sterili per la medicazione sono stati preparati prima dell'inizio della procedura. I partecipanti sono stati posizionati in modo confortevole, con il piede interessato completamente esposto. La medicazione precedente è stata rimossa delicatamente per minimizzare il trauma tissutale. La ferita è stata accuratamente irrorata con soluzione fisiologica sterile mantenuta a 22 °C ± 2 °C. Il tessuto necrotico rimosso è stato debridato mediante strumenti sterili, quando clinicamente indicato. È stato applicato un unguento antibatterico seguendo le linee guida istituzionali per la cura delle ferite. Successivamente, la ferita è stata coperta con garza sterile e la medicazione è stata fissata. Tutte le sostituzioni della medicazione sono state eseguite utilizzando la stessa tecnica standardizzata da parte della stessa infermiera specializzata nella cura delle ferite, ogni volta che possibile. Le medicazioni sono state cambiate due volte alla settimana per tutta la durata dello studio. È stata verificata la copertura completa della ferita e il corretto fissaggio della medicazione prima di concludere la procedura.

Valutazione del dolore durante il cambio della medicazione
Immediatamente dopo il completamento di ogni cambio della medicazione, ai partecipanti veniva chiesto di valutare il proprio dolore utilizzando la Scala Analogica Visiva (VAS). Veniva spiegato loro che un punteggio pari a 0 corrispondeva all'assenza di dolore e un punteggio pari a 10 al peggior dolore immaginabile. I punteggi del dolore venivano registrati dopo tre cambi consecutivi della medicazione e il punteggio medio della VAS veniva calcolato per ciascun partecipante. Il punteggio medio della VAS veniva utilizzato come punteggio finale del dolore durante il cambio della medicazione. Prima di registrare il punteggio finale, si verificava la comprensione del metodo di attribuzione del punteggio alla VAS da parte del partecipante.

Fotografia della ferita
La ferita è stata pulita prima dell'acquisizione dell'immagine. I partecipanti sono stati posizionati in modo confortevole con la ferita completamente esposta. Un righello metrico sterile è stato posizionato adiacente alla ferita per la calibrazione dell'immagine. Le fotografie della ferita sono state scattate utilizzando la stessa fotocamera digitale in condizioni di illuminazione identiche. La fotocamera è stata posizionata perpendicolarmente (90°) rispetto alla superficie della ferita e mantenuta a una distanza costante di circa 30 cm dalla ferita. Tutte le fotografie sono state salvate in formato JPEG senza compressione e contrassegnate con il numero di identificazione del partecipante e la data della valutazione. Prima di accettare ogni immagine, si è verificato che l'intero margine della ferita e il righello di calibrazione fossero chiaramente visibili.

Misurazione dell'area dell'ulcera utilizzando ImageJ
Ogni fotografia della ferita è stata aperta utilizzando il software ImageJ. La scala dell'immagine è stata calibrata servendosi del righello metrico presente nella fotografia, selezionando Analyze → Set Scale. L'intero margine della ferita è stato tracciato con attenzione mediante lo strumento di selezione poligonale, e l'area dell'ulcera è stata misurata selezionando Analyze → Measure. L'area dell'ulcera è stata registrata in cm². Ogni misurazione è stata ripetuta due volte e il valore medio è stato utilizzato per l'analisi statistica. L'analisi dell'immagine è stata ripetuta ogni volta che i margini della ferita non potevano essere chiaramente identificati.

Regime personalizzato di cura analgesica
I partecipanti per i quali si prevedeva un punteggio della Scala Analogica Visiva (VAS) <4 venivano classificati a basso rischio e ricevevano rassicurazioni, cure abituali della ferita, tecniche di medicazione delicate e terapia musicale durante i cambi della medicazione. A questo gruppo non venivano somministrati analgesici profilattici di routine.

I partecipanti con un punteggio VAS previsto di 4–6 sono stati classificati come a rischio moderato. Sono state somministrate capsule orali a rilascio prolungato di ibuprofene (0,3 g) 30 minuti prima di ogni cambio di medicazione. Sono stati eseguiti esercizi guidati di respirazione addominale e applicato un impacco freddo perilesionale mantenuto a 4–8 °C per 10 minuti prima dei cambi di medicazione.

I partecipanti con un punteggio VAS previsto di ≥7 sono stati classificati ad alto rischio. Sono state somministrate capsule orali a rilascio prolungato di ibuprofene (0,3 g) 30 minuti prima del cambio della medicazione, insieme a tecniche di preparazione cognitivo-comportamentale e di distrazione. Se il punteggio VAS rimaneva ≥7, veniva somministrato flurbiprofene axetil (50 mg) per via endovenosa come analgesia di salvataggio secondo le linee guida istituzionali. Tutti gli interventi assegnati sono stati completati prima di ogni cambio programmato della medicazione. Il completamento dell'intervento analgesico assegnato è stato verificato prima dell'inizio della procedura di medicazione.

Valutazione del risultato
I punteggi della scala analogica visiva (VAS) sono stati registrati al basale e dopo 4 settimane. L'area dell'ulcera è stata misurata al basale e dopo 4 settimane utilizzando ImageJ. La riduzione percentuale dell'area dell'ulcera è stata calcolata mediante la seguente formula: Riduzione dell'area dell'ulcera (%) = [(Area dell'ulcera al basale − Area dell'ulcera alla settimana 4) / Area dell'ulcera al basale] × 100. Il tempo di guarigione della ferita è stato registrato a partire dall'inizio dell'intervento fino alla completa epitelizzazione. L'aderenza al trattamento è stata monitorata per tutta la durata dello studio, e gli eventi avversi, inclusi disturbi gastrointestinali, capogiri e sonnolenza, sono stati registrati. La completa epitelizzazione è stata confermata indipendentemente da due medici esperti in cura delle ferite prima della documentazione del tempo di guarigione della ferita.

Controllo di qualità
Tutti gli investigatori sono stati formati prima dell'inizio dello studio. Durante lo studio sono state seguite procedure operative standardizzate. I dati clinici sono stati verificati mediante un processo di doppia immissione indipendente. L'ambiente per la valutazione clinica è stato mantenuto a 22 °C ± 2 °C ogni volta che possibile. Le fotografie delle ferite sono state esaminate prima dell'analisi con ImageJ per garantire una qualità adeguata delle immagini. Le misurazioni con ImageJ sono state effettuate da investigatori addestrati, in cecità rispetto all'assegnazione del trattamento.

Analisi statistica
Tutti i dati verificati sono stati inseriti nel database dello studio al termine della verifica mediante doppia immissione. Le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando IBM SPSS Statistics Versione 26.0. Le variabili continue sono state espresse come media ± deviazione standard (DS) o mediana (intervallo interquartile [IQR]), in base alla distribuzione dei dati, mentre le variabili categoriche sono state espresse come frequenze e percentuali. È stata valutata la normalità dei dati prima dei test statistici. È stata effettuata un’analisi di regressione lineare univariata per identificare le variabili associate al dolore durante il cambio della medicazione; le variabili idonee sono state incluse in un modello di regressione lineare multivariata in base ai criteri predeterminati di selezione. Il modello finale di previsione è stato costruito utilizzando i coefficienti di regressione ottenuti dall’analisi multivariata. È stata eseguita una validazione interna mediante ricampionamento bootstrap con 1.000 ripetizioni. La dimensione campionaria richiesta è stata calcolata utilizzando PASS Versione 15.0. Un valore di P < 0,05 a due code è stato considerato statisticamente significativo. È stata verificata la completezza dei dati e sono state confermate tutte le assunzioni per la regressione lineare prima di riportare il modello finale di previsione.

Risultati

Analisi univariata dei fattori che influenzano il dolore
Tutti i 160 pazienti dello stadio 1 e tutti i 72 pazienti dello stadio 2 sono stati inclusi nelle rispettive analisi. Nessun dato sull'esito primario era mancante e non è stata effettuata alcuna imputazione. Nel gruppo di sviluppo del modello, il punteggio medio della scala VAS durante il cambio della medicazione tra i 160 pazienti è stato di 6,08 ± 2,40. Utilizzando il valore mediano come soglia di divisione, i pazienti sono stati stratificati...

Discussione

Questo protocollo descrive lo sviluppo, la validazione interna e la valutazione clinica preliminare di un modello di regressione lineare per la previsione del dolore durante il cambio della medicazione in pazienti con ulcere del piede diabetico (DFUs). Integrando variabili cliniche raccolte di routine con un regime terapeutico analgesico stratificato per rischio, il protocollo fornisce un flusso di lavoro standardizzato per identificare i pazienti che potrebbero sperimentare un dolore maggiore durante il cambio della med...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Fotocamera Digitale	Canon (China) Co., Ltd. (Cina)	EOS 850D	Utilizzata per acquisire immagini ad alta definizione delle ferite per la misurazione dell'area dell'ulcera mediante il software ImageJ
Bilancia Elettronica per Peso	Omron Healthcare (China) Co., Ltd. (Cina)	HN-289	Utilizzata per misurare il peso dei pazienti ai fini del calcolo dell'IMC, che è stato incluso come fattore influente potenziale
Flurbiprofene Axetile in Iniezione	Beijing Tide Pharmaceutical Co., Ltd. (Cina)	20220820	Confezione: 50 mg/vial; somministrazione endovenosa aggiuntiva quando il VAS ≥ 7 durante il cambio della medicazione nel gruppo ad alto rischio
Analizzatore di Emoglobina Glicata	Roche Diagnostics Products (Shanghai) Co., Ltd. (Cina)	Cobas c513	Utilizzato per rilevare i livelli di HbA1c nei pazienti, inclusi nell'analisi dei fattori influenti legati al diabete
Capsule a Rilascio Prolungato di Ibuprofene	Fenbid Pharmaceutical Co., Ltd. (Cina)	20220612	Confezione: 0,3 g/capsula; utilizzate per analgesia orale nel gruppo a rischio moderato e nel gruppo di controllo, somministrate 30 minuti prima del cambio della medicazione
Software di Analisi delle Immagini ImageJ	National Institutes of Health (NIH, USA)	1.53k	Utilizzato per la misurazione accurata dell'area della ferita a partire dalle immagini acquisite e per il calcolo della percentuale di riduzione dell'area dell'ulcera
Siringa per Iniezione Intramuscolare	Jiangsu Changfeng Medical Technology Co., Ltd. (Cina)	5 ml/pezzo	Utilizzata per l'iniezione intramuscolare di Cloridrato di Tramadolo in caso di dolore severo nel gruppo di controllo
Siringa Endovenosa	Shandong Weigao Group Medical Polymer Products Co., Ltd. (Cina)	10 ml/pezzo	Utilizzata per l'iniezione endovenosa aggiuntiva di Flurbiprofene Axetile nel gruppo ad alto rischio
Tamponi Medici in Cotone	Sinocare Inc. (Cina)	20221208	Utilizzati per la pulizia ausiliaria della ferita e l'applicazione di farmaci, garantendo un'operazione sterile
Stadiometro Medico	Shanghai Rongshun Medical Technology Co., Ltd. (Cina)	RS-200	Utilizzato per misurare l'altezza dei pazienti ai fini del calcolo dell'IMC
Soluzione Fisiologica (Iniezione di Cloruro di Sodio 0,9%)	Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd. (Cina)	20221122	Confezione: 0,9%; utilizzata per l'irrigazione e la pulizia della ferita al fine di rimuovere il tessuto necrotico
Compresse di Paracetamolo e Cloridrato di Ossicodone	Pfizer Pharmaceuticals Ltd. (USA)	20220715	Composizione: 325 mg di paracetamolo + 5 mg di ossicodone/compresse; utilizzate per analgesia orale nel gruppo ad alto rischio, somministrate 30 minuti prima del cambio della medicazione
Compresse di Paracetamolo	Sino-US Tianjin SmithKline & French Pharmaceutical Co., Ltd. (Cina)	20220506	Confezione: 0,5 g/compresse; utilizzate per analgesia orale nel gruppo a basso rischio, somministrate 30 minuti prima del cambio della medicazione
Software per il Calcolo della Dimensione del Campione PASS	NCSS LLC (USA)	15	Utilizzato per calcolare la dimensione del campione nelle fasi di sviluppo del modello e di validazione del protocollo, basandosi sulla misura primaria dell'esito (punteggio VAS)
Algometro a Pressione	Beijing Jiehui Technology Co., Ltd. (Cina)	JHPT-100	Utilizzato per misurare la soglia del dolore dei pazienti e fornire dati quantitativi per l'analisi dei fattori influenti sul dolore
Scala di Adesione al Trattamento Autocostruita	Autoprodotta (Cronbach’s α=0,86)	20220220	Scala da 0 a 100 punti; utilizzata per valutare l'aderenza dei pazienti al cambio della medicazione, alla terapia farmacologica e all'intervento (≥80 punti = adesione completa)
Scala di Autovalutazione dell'Ansia (SAS)	Scale Standardizzate di Valutazione Psicologica (Associazione Cinese per la Salute Mentale)	20220215	Utilizzata per valutare il livello di ansia dei pazienti; i punteggi quantitativi SAS sono stati inclusi come fattore influente
Unguento Antibatterico a Base di Ioni d'Argento	Hangzhou Yiqingchuang Biotechnology Co., Ltd. (Cina)	20221016	Utilizzato per la protezione antibatterica delle ferite; applicato sulle ferite prima della medicazione in entrambi i gruppi
Software Statistico SPSS	IBM Corporation (USA)	26	Utilizzato per l'inserimento dei dati e l'analisi statistica (test t, ANOVA, regressione logistica, ecc.)
Garza Sterile	Zhende Medical Products Co., Ltd. (Cina)	20221105	Utilizzata per la copertura e la medicazione della ferita; materiale di consumo principale per il cambio della medicazione
Pad di Garza Sterile	Jiangsu Yuyue Medical Equipment & Supply Co., Ltd. (Cina)	20221110	Utilizzato per avvolgere pacchetti di ghiaccio sterili al fine di evitare il contatto diretto con la pelle durante la terapia fredda
Pacchetto di Ghiaccio Sterile	Qingdao Hainuo Biotechnology Co., Ltd. (Cina)	20220418	Utilizzato per la terapia fredda locale sulle ferite nel gruppo a rischio moderato; applicato con garza sterile per prevenire il congelamento della pelle
Cloridrato di Tramadolo in Iniezione	Grünenthal GmbH (Germania)	20220910	Confezione: 100 mg/vial; utilizzato come analgesia di salvataggio mediante iniezione intramuscolare nel gruppo di controllo in caso di dolore severo
Scala Analogica Visiva (VAS) per la Valutazione del Dolore	Autoprodotta (basata su modelli standard internazionali)	20220210	Scala da 0 a 10 punti; utilizzata per la valutazione soggettiva del dolore da parte dei pazienti durante il cambio della medicazione; registrata tre volte consecutive, calcolandone il valore medio