ANS Účinky stimulace ULF-TENS u pacientů s a bez TMD

Odůvodnění a základní informace

Transkutánní elektrická nervová stimulace (TENS) se široce používá k úlevě od bolesti. Zejména ultranízkofrekvenční TENS (ULF-TENS) se používá jak ve výzkumu, tak v zubním lékařství jako spolehlivý nástroj pro diagnostiku a léčbu temporomandibulárních poruch (TMD).

Mechanismus účinku TENS byl široce zkoumán a zahrnuje lokální a systémové účinky. Zejména experimenty na zvířecích modelech ukázaly systémové působení prostřednictvím zapojení autonomního nervového systému (ANS). Předpokládá se, že endogenní opioidy a sestupné modulační systémy bolesti se účastní centrální aktivace během stimulace TENS. K modulaci bolesti dochází zejména prostřednictvím endogenních opioidů a ovlivňuje oblasti mozku periaqueduktální šedé (PAG) a rostrální ventromediální dřeně (RVM). PAG poskytuje neuroanatomický a neurofunkční substrát pro spojení kortikálního odtoku s adekvátní autonomní odpovědí.

Pro studium aktivity a reakcí ANS během podmínek klidu a stresu se v experimentech tradičně používá variabilita srdeční frekvence (HRV) a frekvence dýchání (BR) kvůli jejich opakovatelnosti a spolehlivosti. Ke studiu účinků TENS na autonomní nervový systém byla použita HRV; nicméně, pupilometrie, kožní vodivost, průtok krve a teplota kůže, jsou také spolehlivé indikátory, které byly použity ke studiu ANS.

Data podporují hypotézu, že TENS by mohl působit na periferní autonomní efektory prostřednictvím sympatovagální rovnováhy a PAG-opioidní aktivity. Navíc bylo navrženo, že PAG se účastní mediální visceromotorické sítě, která představuje spojení mezi emočními a kognitivními funkcemi řízenými autonomní podporou. Zejména tato neurospojení je úspěšně zkoumána pomocí HRV.

Cílem této studie je prozkoumat účinky stimulace TENS na periferní autonomní chování během stimulace ULF-TENS. Předpokládá se, že TENS snižuje periferní autonomní indexy.

Studijní cíle a cíle

Cílem předkládaného návrhu je prozkoumat účinky ANS stimulace ULF-TENS u pacientů s TMD a bez TMD pomocí observačního RTC. Zapsaný subjekt (s TMD a bez TMD) bude náhodně rozdělen do skupin případů a kontrolních skupin. Případová skupina dostane celkem 40 minut stimulace TENS, zatímco kontrolní skupina ne. ANS obou skupin bude vyšetřen polygrafem ANS a použitím biomarkerů séra/slin, jako jsou:

• Celková antioxidační kapacita (TAC)
• Celková prooxidační aktivita (TPA)
• noradrenalin
• Alfa-amyláza.

Metodologie • Autonomní sběr dat

Autonomní sběr dat bude probíhat mezi 9:00 a 12:00. a se subjekty zůstanou ve vodorovné poloze na zádech na lékařském lůžku. Bude řízena pokojová teplota (21°C), osvětlení (3200 K; 500 lx podle Uni En 12464) a relativní vlhkost (50 %). Vnější a vnitřní zdroje hluku budou vyloučeny. Před záznamem sezení budou pacienti vyzváni, aby se vymočili a poté budou požádáni, aby si lehli na lékařské lůžko ke klinickému vyšetření s otevřenýma očima po dobu alespoň 10 minut, aby se přizpůsobili teplotě a vlhkosti v místnosti a také aby se snížila jejich úzkost. Během této doby budou aplikovány autonomní senzory a připojeny k polygrafu. Po připojení budou subjekty požádány, aby zavřely oči a udržely svou pozici až do konce záznamu. Během celé záznamové relace bude sběr dat získáván od každého subjektu pomocí 8kanálového digitálního polygrafu (Procomp Infinity,Thought Technology Ltd, Montreal, Kanada).

• Sběr a analýza HRV

Elektrokardiogram (EKG) se třemi elektrodami (levé rameno, pravé rameno a břicho) bude zaznamenán při vzorkovací frekvenci 2048 Hz. Artefakty a srdeční tep, které nebudou generovány depolarizací sinusového uzlu, budou ručně upravovány odborníkem na EKG, který je zaslepený ohledně cílů studie, protokolu a experimentálního paradigmatu. Inter beaty (IBI) budou automaticky vypočítány z intervalů frekvence opakování (RR). Spektrální analýza bude provedena pomocí rychlé Fourierovy transformace pro generování energetického spektra srdeční periody. Použité parametry srdeční frekvence (HR) byly automaticky zpracovány a zahrnovaly následující: srdeční frekvenci (HR); Vysokofrekvenční pásmo (0,15-0,4 Hz, HF n.u.); Nízkofrekvenční pásmo (0,04-0,15 Hz, LF n.u.); poměr LF/HF, střední kvadratická standardní odchylka (RMSSD); Procento IBI iniciuje normální sinus (pNN50); Determinismus (DET); a RR.

• Měření dechové frekvence

Měření dechové frekvence bude získáno tenzometrem, který subjekty nosí u desátého žebra a bude připojen k polygrafu. Vzorkovací frekvence je 24 Hz. Dvě nejvyšší následné hodnoty napětí budou použity k definování frekvence dechu.

• Povrchová elektromyografie

Povrchová elektromyografie (sEMG) bude zaznamenávána prostřednictvím jednoho kanálu, který je vzorkován při 2048 Hz pomocí bipolární elektrody (Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA). Bipolární elektroda bude umístěna na kůži nad suprahyoidním svalem, aby přesně detekovala začátek a konec TENS a detekovala úlohy číslování, což umožní správný výběr epoch studie.

• Postup TENS

Metoda pro senzorické TENS byla popsána dříve. Stručně řečeno, bude použito zařízení J5 Myomonitor TENS Unit (Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA) s jednorázovými elektrodami (Myotrode SG Electrodes, Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA). Tento nízkofrekvenční neurostimulátor generuje opakující se synchronní a bilaterální stimul dodávaný v 1,5s intervalech. Stimul má nastavitelnou amplitudu přibližně 0-24 mA, dobu trvání 500 μs a frekvenci 0,66 Hz. Dvě elektrody TENS budou umístěny bilaterálně přes kožní projekci zářezu pátého páru hlavových nervů, který se nachází mezi koronoidním a kondylárním výběžkem a budou získány ruční palpací zóny anterior tragus. Kromě toho bude ve středu zadní části krku umístěna třetí uzemňovací elektroda. Amplituda stimulace TENS začala při 0 mA, se zapnutým stimulátorem a reostatem, který řídí amplitudu, v poloze 0. Amplituda stimulace se bude progresivně zvyšovat rychlostí 0,6 mA/s, dokud pacienti neoznámí píchání senzace. Délka každé stimulace bude 40 minut. Zvláštní pozornost bude věnována tomu, aby se zabránilo dosažení prahu motorické stimulace; pokud bude pozorován jakýkoli pohyb vyšetřovaných svalů, amplituda stimulace se okamžitě sníží.

Stejný operátor (RC) použije polygraf a dodá TENS, přičemž obojí bude provedeno podle pokynů výrobce.

• Postup nahrávání

Testované a kontrolní subjekty budou naivní vůči zkušebnímu protokolu a projdou identickými postupy připojení polygrafu a TENS. Kontrolní skupina bude připojena ke stimulačnímu zařízení TENS stejným způsobem jako skupina testovaných subjektů; v kontrolní skupině však zůstane stimulační zařízení TENS vypnuté.

Studujte experimentální protokol. Subjekt studie vstoupí do experimentální místnosti a před zahájením relace budou umístěny a otestovány elektrody TENS, EEG a EMG. Polygrafy TENS a ANS budou testovány a nastaveny pro experiment. Poté bude pacient umístěn na lékařské lůžko s otevřenýma očima, aby se pokoj mohl aklimatizovat. Po 10' aklimatizaci místnosti se spustí záznam ANS. První 3' bude věnována přizpůsobení a nastavení softwaru; poté budou zaznamenávány údaje ANS pro 5' (bazální). V tomto okamžiku testovací skupina (reprezentovaná červenými obdélníky) obdrží senzorické TENS, zatímco kontrolní skupina (reprezentovaná modrými obdélníky) nikoliv. Stimulace TENS bude prováděna celkem 40', což umožní 1' pro adaptaci a 39' užitečné doby záznamu (T1). Po skončení stimulace TENS bude následovat 1' zotavení. Nakonec budou účinky ULF-TENS zaznamenány po dobu 5' (obnovení). V každé fázi (Basal, T1, Recovery) bude sérum a sliny odebrány pomocí techniky glykemické tyčinky a sterilních zkumavek.

• Analýza séra a slin

Všechny odebrané vzorky ze slin a séra budou analyzovány současně pomocí specifických souprav ELISA.

Bezpečnostní aspekty

Všechna používaná elektrická zařízení, která budou používána u pacientů, jsou v souladu s ISO 13485 a evropskou směrnicí o lékařské bezpečnosti 93/42/CEE.

Všechny vzorky budou uloženy v klíči ledničky uzamčeném pod jurisdikcí prof. Annalisy Monaco pod jednotkou MeSVA.

Studijní databáze bude navržena a vytvořena po celý projektový rok 1. Z důvodu bezpečnosti údajů a v souladu s ochranou osobních údajů budou osobní údaje každého pacienta pseudonymizovány. Tím je zajištěno striktní rozdělení mezi osobní údaje a datový soubor týkající se pacienta (údaje ze zkoušek). Systém Remote Data Entry (RDE) automaticky generuje pseudonym pro každého nového pacienta. Pseudonym bude kombinací šesti alfanumerických znaků. Všechny údaje o pacientovi ze studie budou spojeny s tímto pseudonymem. Osobní údaje pacienta nebudou nikdy ukládány do zkušební databáze. Data potřebná pro analýzu budou získána a elektronicky převedena do centrální databáze na oddělení Stomatologie MeSVA. Tento systém umožňuje dokumentaci studijních dat na elektronickém formuláři kazuistiky (eCRF). Studijní údaje budou zadávány online přímo ze stránek. Přístup k eCRF vyžaduje ověření účastníky studie. Všechna přístupová práva (čtení nebo zadávání dat) budou definována v závislosti na jejich funkci ve studii (Princip, klinický zkoušející, CRA atd.). Na konci studie budou data exportována z databáze. Data studie budou připravena pro statistickou analýzu. Tento proces správy dat obsahuje věrohodnost, konzistenci, identifikaci chybějících dat a kontrolu rozsahu dat. Informace o chybějících údajích bude předána příslušnému studijnímu středisku k případnému doplnění či vysvětlení chybějících údajů.

Statistická analýza výsledků měření

Bude provedena statistická analýza výsledků měření v závislosti na stupni a distribuci podle post-hoc výpočtu výkonu. Hodnotí se statistická síla srovnání mezi případy a kontrolami. Rozdíl v průměru bude detekován s hladinou významnosti 5 %. Kromě toho je plánováno alfa přizpůsobení pro všechny testy. Rovněž budou vypočteny 95% intervaly spolehlivosti. Popisy pro všechny primární a sekundární klinické, demografické a bezpečnostní parametry budou zahrnovat absolutní a relativní četnosti pro kategoriální proměnné a průměr, standardní odchylku, medián a rozsah pro kvantitativní měření podle plánu statistické analýzy (SAP).

Plánují se další analýzy podskupin. Kontrola potenciálních zmatků bude prováděna pomocí více statistických modelů upravujících tyto proměnné. Výkonové výpočty a statistickou analýzu provede Pietropaoli Davide pomocí R a STATA.

Identifikace ovlivňujících faktorů a matoucích faktorů

Budou vypočítány 95% intervaly spolehlivosti. Popisy pro všechny primární a sekundární klinické, demografické a bezpečnostní parametry budou zahrnovat absolutní a relativní četnosti pro kategoriální proměnné a průměr, standardní odchylku, medián a rozsah pro kvantitativní měření podle plánu statistické analýzy (SAP). Plánují se další analýzy podskupin. Kontrola potenciálních zmatků bude prováděna pomocí více statistických modelů upravujících tyto proměnné.