本研究では、232名の患者を対象に、糖尿病性足潰瘍のドレッシング材交換時の痛みを予測する線形回帰モデルを開発し、その妥当性を検証しました。潰瘍面積、罹患期間、および不安自覚尺度（SAS）が主要な予測因子となりました。モデルに基づく個別化鎮痛レジメンにより、痛みが軽減し、コンプライアンスが向上し、潰瘍の治癒が促進されたことから、精密な疼痛管理戦略の有効性が支持されました。
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本研究では、232名の患者を対象に、糖尿病性足潰瘍のドレッシング材交換時の痛みを予測する線形回帰モデルを開発し、その妥当性を検証しました。潰瘍面積、罹患期間、および不安自覚尺度（SAS）が主要な予測因子となりました。モデルに基づく個別化鎮痛レジメンにより、痛みが軽減し、コンプライアンスが向上し、潰瘍の治癒が促進されたことから、精密な疼痛管理戦略の有効性が支持されました。
本研究では、糖尿病性足潰瘍（DFU）患者232名を対象に、処置時の疼痛を予測する線形回帰モデルを構築および検証し、モデルに基づいた個別化鎮痛ケアレジメンの有効性を評価した。第1段階では、160名の患者をトレーニングセット（n = 113）と内部検証セット（n = 47）に分けた。多変量線形回帰分析の結果、潰瘍面積、潰瘍持続期間、糖尿病罹患期間、および自己評価不安尺度（SAS）スコアが、処置時の連続的VASの予測因子として特定された。本モデルのトレーニングセットにおける調整済みR2は0.458、RMSEは1.719であり、検証セットにおけるRMSE、キャリブレーション切片、キャリブレーション傾斜、および強疼痛を識別するためのAUCは、それぞれ2.058、1.414、0.721、0.913であった。第2段階（72例）では、被験者を対照群と介入群に割り当てた。介入群にはモデルによるリスク層別化に基づいた個別化鎮痛レジメンを、対照群には従来の鎮痛ケアを提供した。4週間後、介入群の処置時VASスコアは対照群よりも低く（3.83 ± 1.61 vs 4.94 ± 1.91, P = 0.010）、全体的なアドヒアランス率は高く（86.11% vs 63.89%, P = 0.029）、潰瘍面積減少率は高く（41.84% ± 11.01% vs 26.22% ± 7.55%, P < 0.001）、創傷治癒期間は短かった（32.0 [29.0–35.0] vs 38.0 [34.0–43.5] 日, P < 0.001）。本モデルは処置時疼痛に対して有用な判別能を示し、モデルに基づいた個別化鎮痛レジメンは、短期的な疼痛、アドヒアランス、および創傷関連のアウトカムを改善した。しかし、日常的な臨床導入の前には、外部検証およびモデルキャリブレーションのさらなる精緻化が必要である。
糖尿病性足潰瘍（DFU）は、糖尿病の最も深刻な慢性合併症の一つであり、高い罹患率、機能障害、および医療費に関連しており、患者の生活の質（QOL）を著しく低下させ、医療制度への負担を増大させます1。定期的な創傷ドレッシングの交換は、創傷の洗浄、感染制御、および組織修復を促進するため、DFU管理における不可欠な要素です。しかし、ドレッシング交換時の疼痛は、治療へのアドヒアランスを低下させ、患者の不安を増大させ、創傷治癒の結果に悪影響を及ぼす可能性があるため、臨床上の頻繁な課題となっています2,3。
ドレッシング材の交換時に生じる痛みは、一般的に視覚的アナログスケール（VAS）を用いて評価されます。VASは痛みの強度を測定するための簡便で広く受け入れられているツールです。しかしながら、VASは処置中または処置後の患者の痛みを反映するものであり、ドレッシング材の交換前に予想される痛みのレベルを予測することはできません。さらに、主観的な痛みの評価は個々の臨床的および心理的特性に影響を受ける可能性があり、先制的な鎮痛計画をサポートする能力が制限されます4,5。
これまでの研究により、糖尿病性足潰瘍（DFU）患者における処置時の疼痛は、潰瘍面積、潰瘍の深さ、感染状態、糖尿病の罹患期間、および不安などの心理的特性を含む複数の臨床的要因に関連していることが示されています。これらの研究によって疼痛関連因子の理解は進みましたが、その多くは個別の予測因子や探索的解析に重点を置いており、臨床応用に適した多変数予測モデルの開発および検証に注力した研究は限られていました。さらに、予測モデルの出力に基づいた個別化鎮痛ケア戦略が評価された例はほとんどありません6,7。
日常的に利用可能な臨床変数に基づく予測モデルは、創傷ケアの前にドレッシング交換時の痛みのリスクが高まっている患者を医師が特定し、個別の鎮痛計画を立てるのに役立つ可能性があります。しかし、臨床使用を目的としたモデルには適切な検証が必要であり、内部検証のみを行った単一施設研究からのエビデンスは、外部検証が実施されるまで慎重に解釈されるべきです。
したがって、本研究は、日常的に収集される臨床変数を用いて、糖尿病性足潰瘍患者におけるドレッシング交換時の痛みを予測するための線形回帰モデルを開発し、内部妥当性を検証することを目的としました。さらに、モデルに基づいた個別化鎮痛ケア計画が、短期的な疼痛管理、治療遵守率、および創傷治癒結果を改善できるかどうかを評価しました（表1）。予測モデルの開発と個別化鎮痛戦略の臨床評価を組み合わせることで、本研究は、日常的な臨床導入の前にさらなる多施設共同による外部妥当性の検証が必要であることを認めつつ、個別化された疼痛管理を支持する予備的な根拠を提示します。
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本研究は、聊城第二人民病院の倫理委員会の承認を得て実施されました。登録前に、すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントを得ました。本研究は、2021年12月から2025年10月にかけて聊城第二人民病院にて行われました。使用した試薬および装置は、材料表に記載されています。
研究対象者
糖尿病性足潰瘍（DFU）を呈する成人患者を、「糖尿病性足潰瘍の予防・管理に関する実用的ガイドライン」に基づいてスクリーニングした。参加条件は、18歳以上であること、週に少なくとも2回の定期的なドレッシング交換を必要とするDFUを有すること、潰瘍の持続期間が1週間以上であること、および疼痛評価を理解し完了できる能力があることとした。重度の臓器不全、悪性腫瘍、自己免疫疾患、精神疾患、認知機能障害、研究で使用する鎮痛剤へのアレルギー、最近の他の臨床試験への参加、または緊急手術を必要とする重度感染症のある患者は除外した。適格なすべての参加者に研究手順について説明し、登録前に書面によるインフォームドコンセントを得た。各参加者に固有の研究識別番号を割り当て、人口統計学的および臨床的情報を標準化された症例報告書を用いて記録した。
ベースライン臨床データの収集
初回ドレッシング交換前に、年齢、性別、BMI、糖尿病罹患期間、HbA1c、潰瘍持続期間、潰瘍面積、潰瘍深度、感染状態、教育水準、慢性疼痛の既往、および自己評価不安尺度（SAS）スコアを含むベースライン臨床データを記録した。収集したすべてのデータは、訓練を受けた2名の調査員によって独立して検証された。不一致があった場合は、原資料照合によって解決した。その後、検証済みのデータを二重入力検証プロセスを用いて電子データベースに入力した。
標準化された創傷処置の手順
処置を開始する前に、すべての滅菌ドレッシング材を準備した。被験者は、患足が完全に露出するように快適な状態で配置された。組織への外傷を最小限に抑えるため、以前のドレッシングを慎重に除去した。22 °C ± 2 °Cに維持した滅菌生理食塩水を用いて、創傷部位を十分に洗浄した。臨床的に必要と判断された場合は、滅菌器具を用いて緩い壊死組織をデブリードマンした。施設内の創傷ケアガイドラインに従い、抗菌軟膏を塗布した。その後、創傷部位を滅菌ガーゼで覆い、ドレッシングを固定した。可能な限り、すべてのドレッシング交換は、同一の認定創傷ケア看護師が同一の標準化された手技を用いて行った。ドレッシング交換は、研究期間中、週2回実施した。処置を終了する前に、創傷が完全に被覆されており、ドレッシングが確実に固定されていることを確認した。
ドレッシング交換時の疼痛評価
各ドレッシング交換の直後に、参加者は視覚的アナログ尺度（VAS）を用いて疼痛を評価するよう指示された。VASの説明を行い、0点は痛みがない状態、10点は想像しうる最悪の痛みであることを定義した。3回連続のドレッシング交換後に疼痛スコアを記録し、参加者ごとにVASスコアの平均値を算出した。この平均VASスコアを最終的なドレッシング交換時の疼痛スコアとして用いた。最終スコアを記録する前に、参加者がVASの採点方法を理解していることを確認した。
創傷写真撮影
画像撮影前に創傷部位を洗浄した。被験者を快適な姿勢にし、創傷部を十分に露出させた。画像のキャリブレーションのため、滅菌済みのメトリック定規を創傷の隣に配置した。創傷写真は、同一のデジタルカメラを用い、同一の照明条件下で撮影した。カメラは創傷表面に対して垂直（90°）に配置し、創傷から約 30 cm の一定距離を維持した。すべての写真は、圧縮なしの JPEG 形式で保存し、被験者識別番号と評価日をラベル付けした。各画像を採択する前に、創傷の縁全体とキャリブレーション用の定規が明確に写っていることを確認した。
ImageJを用いた潰瘍面積の測定
各創傷写真をImageJソフトウェアで開いた。写真に含まれるメジャーを用いて、Analyze → Set Scaleを選択し、画像のスケールを校正した。ポリゴン選択ツールを用いて創傷の縁全体を慎重にトレースし、Analyze → Measureを選択して潰瘍面積を測定した。潰瘍面積はcm2で記録した。各測定を2回繰り返し、その平均値を統計解析に使用した。創傷の縁が明確に特定できない場合は、その都度画像解析をやり直した。
個別化鎮痛ケアレジメン
視覚的評価スケール（VAS）スコアが次の値になると予測された参加者： <4名は低リスクに分類され、安心感を与える声掛け、日常的な創傷ケア、愛護的なドレッシング手技、およびドレッシング交換時の音楽療法を受けた。この群に対しては、日常的な予防的鎮痛剤の投与は行わなかった。
VASスコアが4–6になると予測された参加者を中リスク群に分類した。各ドレッシング材交換の30分前に、イブプロフェン徐放性カプセル（0.3 g）を経口投与した。また、誘導された腹式呼吸演習を実施し、ドレッシング材交換前の10分間、創周囲に4–8 °Cに維持した冷湿布を適用した。
VASスコアが7以上になると予測された参加者を高リスク群に分類した。ドレッシング材の交換の30分前に、イブプロフェン徐放性カプセル（0.3 g）を経口投与し、認知行動的な準備および注意散漫技法を提供した。VASスコアが7以上のままである場合は、施設内ガイドラインに従い、レスキュー鎮痛薬としてフルルビプロフェン・アキセチル（50 mg）を静脈内投与した。予定されたすべてのドレッシング交換の前に、割り当てられた介入を完了させた。ドレッシング処置を開始する前に、割り当てられた鎮痛介入が完了したことを確認した。
アウトカム評価
ベースライン時および4週間後に、視覚的アナログ尺度（VAS）スコアを記録した。潰瘍面積は、ベースライン時および4週間後にImageJを用いて測定した。潰瘍面積の減少率は、以下の計算式を用いて算出した：潰瘍面積減少率 (%) = [(ベースライン時の潰瘍面積 − 4週目の潰瘍面積) / ベースライン時の潰瘍面積] × 100。創傷治癒期間は、介入開始から完全な上皮化が完了するまでを記録した。研究期間を通じて治療遵守状況をモニタリングし、胃腸不快感、めまい、傾眠などの有害事象を記録した。創傷治癒期間を記録する前に、2名の経験豊富な創傷ケア臨床医によって、完全な上皮化が独立して確認された。
品質管理
すべての研究者は、研究開始前にトレーニングを受けた。研究期間を通じて、標準作業手順書（SOP）に従った。臨床データは、独立したダブルエントリー検証プロセスを用いて検証された。臨床評価環境は、可能な限り22 °C ± 2 °Cに維持された。ImageJ解析の前に、適切な画像品質を確保するために創傷写真のレビューを行った。ImageJによる測定は、治療割り当てについて盲検化されたトレーニング済みの研究者によって実施された。
統計解析
二重入力による検証後、すべての確定データを研究データベースに入力した。統計解析にはIBM SPSS Statistics Version 26.0を使用した。連続変数はデータの分布に応じて平均値 ± 標準偏差（SD）または中央値（四分位範囲 [IQR]）で表記し、カテゴリ変数は頻度と割合で表記した。統計検定の前にデータの正規性を評価した。ドレッシング交換時の疼痛に関連する変数を特定するために単変量線形回帰分析を行い、事前に定義した選択基準に従って適格な変数を多変量線形回帰モデルに組み込んだ。最終的な予測モデルは、多変量解析から得られた回帰係数を用いて構築した。内部妥当性の検証は、1,000回の反復によるブートストラップ再サンプリングを用いて行った。必要サンプル数はPASS Version 15.0を用いて算出した。両側 P < 0.05を統計的に有意とみなした。最終的な予測モデルを報告する前に、データの完全性を検証し、線形回帰のすべての前提条件を確認した。
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疼痛に影響を与える因子の単変量解析
ステージ1の患者160名全員およびステージ2の患者72名全員を、それぞれの解析に組み込んだ。主要アウトカムの欠測データはなく、補完も行わなかった。モデル構築コホートにおいて、160名の患者におけるドレッシング材交換時のVASスコアの平均値は6.08 ± 2.40であった。中央値をカットオフ値として、患者を高疼痛群（VAS > 6, n = 64）と低疼痛群（VAS ≤ 6, n = 96）に層別化した。単変量解析の結果、性別、教育レベル、ボディマス指数（BMI）、およびその他のベースライン特性において、2群間に統計的に有意な差は認められなかった（すべて P > 0.05）。対照的に、低疼痛群は高疼痛群と比較して、糖化ヘモグロビン（HbA1c）値が低く、潰瘍面積が小さく、潰瘍持続期間が短く、自己評価不安尺度（SAS）スコアが低いことを示した。さらに、低疼痛群では、潰瘍深さがグレード1〜2である患者および感染の徴候がない患者の割合が高かった（すべて P < 0.05）。感染性潰瘍は、160名中36名（2.5%）...
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このプロトコルでは、糖尿病性足潰瘍（DFUs）患者における処置時の疼痛を予測するための線形回帰モデルの開発、内部妥当性確認、および予備的な臨床評価について記述します。日常的に収集される臨床変数とリスク層別化された鎮痛ケアレジメンを統合することで、本プロトコルは、処置時に強い疼痛を感じる可能性のある患者を特定し、個別化された疼痛管理戦略を実施するための標準化されたワークフローを提供します。処置時の効果的な疼痛管理は重要であり、疼痛が制御されない場合は治療へのアドヒアランスが低下し、創傷管理に悪影響を及ぼす可能性があります8,9。本研究では、モデルに基づいた鎮痛ケアが、短期間の追跡調査において処置時疼痛の軽減、治療アドヒアランスの向上、および潰瘍面積のより大きな縮小に関連することが示されました。ただし、これらの知見は、内部妥当性確認のみを行った単施設研究という文脈の中で解釈されるべきです。
本プロトコルの正常な実施は、いくつかの重要な手順に依存します。潰瘍の特性、糖尿病...
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著者らは、本研究の発表に関して利益相反がないことを宣言します。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| デジタルカメラ | キヤノン（中国）有限公司 (中国) | EOS 850D | ImageJソフトウェアを用いて潰瘍面積を測定するため、高精細な創傷画像を撮影する際に使用される。 |
| 電子天秤 | Omron Healthcare (China) Co., Ltd.（中国） | HN-289 | BMI算出のために患者の体重を測定するために使用し、これを潜在的な影響因子として含めた。 |
| フルルビプロフェンアクセチル注射液 | 北京泰德薬品有限公司（中国） | 20220820 | 仕様：50mg/バイアル。VASに基づき、必要に応じて追加静脈投与を行う。 ≥ 高リスク群におけるドレッシング材交換時の7 |
| 糖化ヘモグロビン分析装置 | Roche Diagnostics Products (Shanghai) Co., Ltd. (中国) | Cobas c513 | 糖尿病に関連する影響因子の解析に含まれた、患者のHbA1c値の検出に使用した。 |
| イブプロフェン徐放性カプセル | Fenbid Pharmaceutical Co., Ltd. (中国) | 20220612 | 規格：0.3g/カプセル。中リスク群および対照群の経口鎮痛剤として使用し、ドレッシング材交換の30分前に投与した。 |
| ImageJ画像解析ソフトウェア | アメリカ国立衛生研究所 (NIH, USA) | 1.53k | 撮影した画像から創傷面積を正確に測定し、潰瘍面積の縮小率を算出するために使用される |
| 筋肉内注射用シリンジ | 江蘇常風医療科技有限公司 (中国) | 5ml/個 | 対照群において、激しい疼痛が生じた際にトラマドール塩酸塩注射液を筋肉内投与するために使用した。 |
| 静脈内投与用シリンジ | 山東威高集団医療高分子製品有限公司 (中国) | 10ml/個 | 高リスク群におけるフルルビプロフェン アクセチル注射液の追加静脈内投与に使用 |
| 医療用綿棒 | Sinocare Inc. (中国) | 20221208 | 滅菌操作を確実にするための補助的な創傷洗浄および薬剤塗布に使用される |
| 医療用身長計 | 上海栄順医療科技有限公司 (中国) | RS-200 | BMI算出のために患者の身長を測定するために使用される |
| 生理食塩水（0.9%塩化ナトリウム注射液） | Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd. (中国) | 20221122 | 仕様：0.9％；壊死組織を除去するための創傷洗浄および清浄化に使用される |
| パラセタモール・塩酸オキシコドン配合錠 | Pfizer Pharmaceuticals Ltd. (USA) | 20220715 | 組成：1錠あたりパラセタモール325mg ＋ オキシコドン5mg。高リスク群の経口鎮痛に使用し、処置（ドレッシング材の交換）の30分前に投与する。 |
| パラセタモール錠 | 中米天津スミスクライン &フランス製薬株式会社（中国） | 20220506 | 規格：0.5g/錠。低リスク群の経口鎮痛剤として用い、ドレッシング材の交換30分前に投与する。 |
| PASS サンプルサイズ計算ソフトウェア | NCSS LLC (USA) | 15 | 主要アウトカム指標（VASスコア）に基づき、モデル開発およびプロトコル検証フェーズのサンプルサイズを算出するために使用した。 |
| 圧力疼痛計 | 北京捷辉科技有限公司 (中国) | JHPT-100 | 患者の痛みの閾値を測定し、痛みに影響を与える因子の分析のための定量的データを提供するために使用される。 |
| 自作の治療アドヒアランス尺度 | 自作（クロンバック’s α=0.86) | 20220220 | 0-100点のスケール。患者のドレッシング材交換、投薬、および介入に対するアドヒアランスを評価するために使用される（≥80点 = 完全遵守) |
| 自己評価不安尺度 (SAS) | 標準化心理アセスメント尺度（中国精神衛生協会） | 20220215 | 患者の不安レベルの評価に使用し、定量的SASスコアを影響因子として組み込んだ。 |
| 銀イオン抗菌軟膏 | Hangzhou Yiqingchuang Biotechnology Co., Ltd. (中国) | 20221016 | 創傷の抗菌保護に使用。両群ともに、ドレッシング材を適用する前に創傷部に塗布した。 |
| SPSS統計ソフト | IBM Corporation (USA) | 26 | データ入力および統計解析（t検定、分散分析（ANOVA）、ロジスティック回帰分析など）に使用。 |
| 滅菌ガーゼ | Zhende Medical Products Co., Ltd. (中国) | 20221105 | 創傷被覆およびドレッシングに使用され、ドレッシング交換における主要な消耗品となる。 |
| 滅菌ガーゼパッド | Jiangsu Yuyue Medical Equipment & Supply Co., Ltd. (中国) | 20221110 | 冷罨法（れいあんぽう）の際、皮膚に直接触れるのを避けるために、滅菌アイスパックを包むために使用する |
| 滅菌アイスパック | 青島海諾生物科技有限公司 (中国) | 20220418 | 中等度リスク群の創傷に対する局所冷罨法に使用。皮膚の凍傷を防ぐため、滅菌ガーゼで包んで適用する。 |
| 塩酸トラマドール注射液 | Grünenthal GmbH (ドイツ) | 20220910 | 規格：100mg/バイアル。対照群において激痛が生じた際、レスキュー鎮痛薬として筋肉内注射に使用する。 |
| 疼痛評価のための視覚的アナログ尺度（VAS） | 自作（国際標準テンプレートに基づく） | 20220210 | 0～10点のスケール。ドレッシング材交換時の患者による主観的な疼痛評価に使用し、3回連続で記録してその平均値を採用した。 |
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