Kvantitativní ultrazvuková odezva kapsaicinu (QUROC)

Syndrom myofasciální bolesti (MPS) je převládající chronická bolestivá porucha primárně charakterizovaná myofasciálními spouštěcími body (MTrP). O patofyziologii a mechanismech, které jsou základem MTrP a jejího vývoje, jsou omezené znalosti. Ultrazvuková vyšetření, která byla provedena na spouštěcích bodech, mohou rozlišovat mezi aktivními a latentními spouštěcími body, ale necharakterizovala jejich centrální aspekt senzibilizace. Elektromyografická (EMG) vyšetření centrální senzibilizace, která byla provedena, většinou používají hypertonický fyziologický roztok k vyvolání hyperalgezie a prokázala protichůdné výsledky. Centrální senzibilizace byla navržena jako primární mechanismus, který je základem rozvoje MTrP. Centrální senzibilizace je spojena s hyperexcitabilitou neuronových odpovědí na normální nebo škodlivé podněty. Existuje potřeba studie, která kvantifikuje regionální centrální senzibilizaci pomocí ultrazvuku k měření měnící se struktury a elektromyografie k měření specifických odpovědí na aktivitu motorických jednotek ve svalu.

Účel Účelem této studie je určit, zda senzibilizace zdravého svalu pomocí kapsaicinu vyvolává změnu strukturální integrity postiženého svalu, a určit, zda se frekvence a amplitudy motorické jednotky v této oblasti mění. Centrální senzibilizace bude vyvolána použitím topického kapsaicinu a injekčního kapsaicinu ve třech různých koncentracích. Toto je explorativní studie, jejímž cílem je poskytnout předběžný důkaz o tom, zda je centrální senzibilizace přímou příčinou napjatého pásma a rozvoje MTrP.

Naše specifické výzkumné otázky jsou následující:

1. Způsobuje senzibilizace významnou regionální změnu texturních vlastností cílového svalu nebo okolních svalů?
2. Vyvolává senzibilizace vyvolaná kapsaicinem změnu v amplitudě akčního potenciálu motorické jednotky (MUAP) přibližně o 20 až 25 % v oblasti experimentálně vyvolané centrální senzibilizace nebo v oblasti změn vlastností textury? Naší hypotézou pro tuto část studie je, že senzibilizace modifikuje aktivitu buněk předního rohu, která bude měřena amplitudou potenciálů.
3. Vyvolává senzibilizace vyvolaná kapsaicinem nepřetržitou elektrickou aktivitu, jak je pozorováno u MTrPs? To testuje hypotézu, že senzibilizace vytváří přítomnost kontinuálních akčních potenciálů s nízkou amplitudou.
4. Ovlivňuje senzibilizace vyvolaná kapsaicinem rychlost náboru motorických jednotek ve svalu v indukované oblasti? Dochází k tomu v oblastech identifikovaných změnami texturních prvků? Obvykle se očekává, že nábor motorických jednotek se bude řídit principem velikosti Henneman.[20-23] Naší hypotézou pro tuto část studie je, že senzibilizace způsobí aberaci v náboru. Pokud je toto prokázáno, pak dochází k modifikaci normálního zpracování jak na dorzálních, tak na ventrálních rozích míšních.
5. Existuje EMG odpověď na senzibilizaci vyvolanou kapsaicinem závislá na místě? Jinými slovy, změnily se texturní rysy nebo EMG odezvy svalů, které leží anatomicky daleko od místa intramuskulární injekce kapsaicinu, oproti výchozím výpočtům? To by testovalo hypotézu, že aferenty typu III a IV mají vliv na buňky předního rohu, které leží daleko od buněk, které zásobují svalová vlákna v blízkosti stimulovaných senzorických aferentací.
6. Existuje na dávce závislá EMG odpověď v motorických jednotkách na senzibilizaci vyvolanou kapsaicinem? Zde bude předběžně posouzena hypotéza kauzality. Pokud existuje vztah, pak budou zapotřebí další experimenty, které důkladněji posoudí kauzalitu.

Tato navrhovaná studie je jediná centrovaná, faktoriální, randomizovaná placebem kontrolovaná studie se dvěma nezávislými proměnnými, hloubkou aplikace kapsaicinu (3 úrovně) a dávkou kapsaicinu (3 úrovně), pro celkem 6 léčebných ramen a tři kontrolní skupiny. první mezi skupinami proměnná bude topická aplikace kapsaicinu, injekční (intrafasciální) a injekční (intramuskulární) injekce kapsaicinu. V každé přepážce budou tři ošetření: kontrola, 50 mikrogramů, 100 mikrogramů. Kontrolní skupina dostane topické pleťové mléko, které je inertní a nemá žádný senzibilizační účinek. Stejný počet účastníků bude rozdělen do každé ze šesti léčebných skupin pomocí elektronického generátoru randomizace. Pro zajištění rovného rozdělení do každé skupiny bude použita bloková randomizace.

Aplikace a injekce kapsaicinu Kapsaicin bude aplikován přímo do oblasti inervační zóny ve svalovém břiše, aby se senzibilizovaly neurony v oblasti rozvoje napjatého pásu. Bude použit topický a intramuskulární kapsaicin. Vzorec kapsaicinu bude složen registrovaným lékárníkem. Topický kapsaicin bude podáván v krému a injekční kapsaicin bude smíchán s fyziologickým roztokem před injekcí. Kontrolní skupina v rameni s topickým kapsaicinem bude léčena krémovým základem použitým během experimentu bez přidaného kapsaicinu a do ramene s injekčním podáním bude injikován fyziologický roztok. Vyškolený lékař ve výzkumném týmu bude aplikovat topickou léčbu kapsaicinem nebo topickým placebem. Oblast místní aplikace bude měřit 5 cm čtverečních v oblasti dermatomové zóny, aby pokryla plochu přibližně 25 cm2. Vyškolený lékař v oboru fyzikální medicíny a rehabilitace aplikuje injekčně kapsaicin pomocí jehly 27 gauge do místa horní fascie horního trapézového svalu s ultrazvukovým vedením. Intramuskulární kapsaicin bude také aplikován pomocí ultrazvukového vedení, aby se zabránilo horní nebo dolní fascii.

K potvrzení přítomnosti centrální senzibilizace bude použita kartáčková alodynie k detekci mechanické hyperalgezie mimo oblast primární nocicepce. Pro charakterizaci rozsahu centrální senzibilizace bude měřena velikost oblasti sekundární hyperalgezie. To bude provedeno pomocí metru a kolmé rozměry oblasti sekundární hyperalgezie budou zaznamenány v centimetrech čtverečních.

Experimentální protokol U každého účastníka bude identifikováno anatomické umístění ultrazvukové sondy a umístění elektrod. Ultrazvuková sonda bude umístěna na 3 svaly: trapezius, supraspinatus a infraspinatus. Z každého budou pořízeny dva ultrazvukové snímky. Poté se oblast očistí alkoholem a vodou. Senzor Delsys Galileo a intramuskulární jehlová elektroda budou umístěny přímo na identifikovanou oblast trapézu. Účastníci budou požádáni, aby jemně stáhli svůj trapézový sval. Budou instruováni, aby prováděli postupně se zvyšující kontrakci v izometrických podmínkách, kontrolovaným způsobem. Udrží tuto kontrakci na 30 % své maximální dobrovolné kontrakce a poté provedou postupně se snižující kontrakci do klidu. To bude provedeno čtyřikrát pro každý typ studijního zásahu a před i po každém zásahu, jmenovitě topický kontrolní krém, topický kapsaicin v dávce 50 ug a 100 ug, injekce horní části horní fascie následovaná intramuskulární injekcí těmito dvěma koncentrace kapsaicinu. Umístění těchto bude ověřeno ultrazvukovým vedením. Intramuskulární jehla bude poté odstraněna a účastníci budou obvázáni a budou se o ně náležitě starat odborný lékař provádějící experiment. Účastníci budou znovu vyšetřeni, aby se zjistilo, zda experimentální postupy měly nějaké nepříznivé účinky. Pokud k něčemu dojde, budou pečlivě řízeny lékařskými členy výzkumného týmu a zaznamenány. Účastníci budou požádáni, aby zůstali v laboratoři dalších 30 minut, aby se ujistili, že jsou v dostatečném předstihu před odjezdem.

Ultrazvuková analýza Analýza textury bude provedena pomocí MATLABu a sady nástrojů pro zpracování obrazu a signálu. Analýzy budou zahrnovat parametry prvního řádu, jako je průměr a standardní odchylka hodnot úrovně pixelů, stejně jako parametry druhého řádu, které poskytují podrobnosti o prostorovém rozložení hodnot pixelů. Patří mezi ně matice společného výskytu a délky běhu, lokální binární vzor a analýza blobu.

EMG analýza Budou analyzovány následující parametry: doby a frekvence střelby jednotlivých motorických jednotek, amplituda a tvary akčního potenciálu motorové jednotky, střední kvadratická hodnota (RMS) každého kanálu a celého signálu, variační koeficient síly stabilita a těžiště EMG signálu v kraniálně-kaudálním a mediálně-laterálním směru. Tyto postupy se budou opakovat pro každou kontrakci.

Výsledky této studie by měly poskytnout pohled na strukturální změny a motorické změny v oblasti senzibilizace, stejně jako v přilehlých svalech. To poskytne další pohled na to, zda strukturální změny jsou doprovázeny motorickými změnami ve stejné oblasti, a informují další výzkumy patofyziologie myofasciální bolesti.

Úplný protokol studie a plán statistické analýzy je předložen v sekci dokumenty.