Kortikospinální a motorické reakce po fyzioterapeutickém zásahu u pacientů s chronickou bolestí dolní části zad.

Tato navrhovaná studie bude používat vzorek pohodlí ve věku 18 až 40 let. Subjekty, které mají bolesti v kříži déle než 3 měsíce nebo mají opakující se vzorce bolesti v dolní části zad alespoň dvě epizody, které narušovaly aktivity každodenního života a/nebo vyžadovaly léčbu, budou zařazovány pomocí letáků umístěných na 2 univerzitních klinikách fyzikální terapie, stejně jako ústní od poddaných a přátel. Subjekty bez anamnézy bolestí dolní části zad během života budou také rekrutovány pro stanovení normativních dat. Subjekty, které mají zájem o účast, podstoupí screeningový proces s použitím kontrolního seznamu kritérií pro zařazení a vyloučení a obdrží stručné informace týkající se studie. Pokud splňují všechna kritéria zařazení, bude proveden proces souhlasu.

Všechny subjekty vyplní informační list pro demografické údaje. Subjekty v CLBP podstoupí standardizované vyšetření postižení pohybového aparátu a měření tloušťky příčného břišního svalu, self-report dotazníky; bolest, postižení, kvalita života a strach z pohybu) a funkční testy (5násobný test sedni a vstoj, 2minutový krokový test, test funkčního dosahu, test extenze trupu na břiše a test svinutí břicha). Projektový manažer odpovědný za organizaci sběru dat a slepoty domluví schůzky se subjekty pro 2 biomechanický sběr dat. U subjektů, které se odmítnou zúčastnit biomechanického laboratorního testování, přistoupí k 6týdenní intervenci.

Při první návštěvě (předintervenční návštěva č. 1) budou shromážděna biomechanická data včetně pohybových a klinických dat, bederní stability a kortikální excitability. Body orientační body budou identifikovány. Mezi tyto orientační body patří 1) bederní trnový výběžek T12-S2, 2) lumbální vzpřimovač spinae (ES) a multifidus (LM) (3 cm laterálně od trnového výběžku L3 a 2 cm laterálně od trnového výběžku L3), 3) bilaterální laterální epikondyl femuru a 4) bilaterální laterální kotník. Spinózní výběžek L1, S2, oboustranný laterální epikondyl stehenní kosti a oboustranný laterální kotník budou použity jako umístění pro senzory sledování pohybu, zatímco umístění ES a LM bude použito k umístění povrchové elektrody pro měření kortikální excitability.

Pro shromažďování údajů o pohybu a klinickém pozorování budou subjekty instruovány, aby prováděly 1) trvalé polohy včetně obvyklého sedu, korigovanou polohu v sedu, obvyklý stoj, korigovanou polohu ve stoje, jakož i 2) funkční pohyby včetně aktivního předklonu, stoje do sedu , sedněte si do stoje, procházejte se po dobu 30 sekund, po schodech vystupujte, po schodech sestupujte a zvedněte krabici z podlahy. Poté budou subjekty požádány, aby provedly klinické pohybové testy včetně aktivního předklonu (číšnická úklona), stoje se zadním náklonem, postoj jedné nohy na levé a pravé noze, dřep jedné nohy na levé a pravé noze, vleže s pravou a levou rovně testy zvedání nohy, vleže s abdukcí pravého a levého kyčle s testy flexe v koleni, test quadruped backward rock, pronační s testy flexe pravého a levého kolena, na břicho s testy vnitřní/vnější rotace pravého a levého kyčle, na břiše s testy extenze pravého a levého kyčle . Pro seznámení s pohybem bude poskytnuto 1-2 opakování cvičného pokusu. Každý subjekt provádí 2 sady 3 po sobě jdoucích opakování každého funkčního pohybu a klinického pohybového testu v pevném pořadí, zatímco 2 hodnotitelé nezávisle hodnotí přítomnost/nepřítomnost aberantního pohybu. Mezi pohybovými zkouškami bude poskytován třicetisekundový odpočinek (doba odpočinku může být v případě potřeby delší). Po každém testu bude sledována intenzita bolesti, srdeční frekvence a hodnocení vnímané námahy (RPE). Pohybové senzory budou odstraněny.

Poté budou subjekty podrobeny testu bederní stability. Dva elektromagnetické sledovací senzory budou umístěny na trnových výběžcích T12 a S2, přičemž jeden senzor bude připojen k ručnímu dynamometru. Subjekty budou požádány, aby se umístily na břiše na léčebném lůžku s oběma nohama na podlaze. Výzkumník aplikuje 10 kg kompresní sílu na trnové výběžky L1 až L5 po dobu 2 sekund. Tato kompresní síla 10 kg je odvozena z pilotní práce, ve které výzkumníci vynesli graf mezi kompresní silou v ose X a posteroanteriorním posunutím v ose Y. Graf demonstroval plató (žádné posunutí ani zvýšení kompresní síly) při přibližně 10 kg. Poté budou subjekty požádány, aby zvedly obě nohy od podlahy, což pravděpodobně aktivuje LM, zatímco výzkumník znovu aplikuje stejnou kompresní sílu na L1 až L5. Bolest bude zaznamenána při použití kompresní síly na každé úrovni páteře. Posun snímače bude shromažďován, aby reprezentoval stabilitu beder.

Pro měření kortikální excitability budou subjekty podrobeny měření kortikospinální excitability pomocí transkraniální magnetické stimulace (TMS). Výzkumník použije orientační body ES a LM pro umístění elektrod EMG. Před umístěním povrchových EMG elektrod bude kůže lehce obroušena brusným papírem a vyčištěna bavlnou s alkoholem, aby se snížila impedance kůže. Elektrody budou vyrovnány paralelně se svalovými vlákny. Poté se subjekty pohodlně usadí v nakloněném křesle s oběma pažemi podepřenými. Budou požádáni, aby nosili plaveckou čepici používanou k identifikaci stimulačních oblastí pro ES a LM. Výzkumník používá TMS s monofázickým jedním pulzem ke stimulaci každého bodu na předem označených místech pokožky hlavy na mřížce 5 X 7 (0-5 cm laterálně a od 5 cm anterior do 2 cm posterior od vertexu). Stimulace motorické kůry se provádí během submaximálních svalových kontrakcí (při 20 % MVIC) prostřednictvím EMG vizuální zpětné vazby. V každém bodě přes mřížku bude dodáno pět stimulů s 5sekundovým intervalem mezi stimuly a 1 minutou odpočinku po každé stimulaci bodu. Motor evokující potenciály (MEPs) budou zaznamenány. Tyto MEP budou použity k reprezentaci kortikospinální excitability na začátku. Po dokončení sběru dat kortikospinální excitability. Všechny elektrody budou odstraněny a stopy na kůži subjektu budou vymazány.

Druhá návštěva (předintervenční návštěva č. 2) bude naplánována s odstupem 1-3 dnů od první návštěvy (předintervenční návštěva č. 1). Důkazy ukazují, že retence změn v kortikální dráždivosti může trvat 24 hodin; cílem druhé návštěvy je tedy odstranit účinky TMS na kortikospinální excitabilitu z měření TMS před podáním tDCS nebo NMES. Bude shromážděno měření aktivace LM na základní linii. Subjekty budou v poloze na břiše na ošetřovacím stole s hrudníkem (úroveň T3) a pánví (úroveň S2) bezpečně připevněnými k lůžku. Poté výzkumník, který je zaslepený do skupinového přiřazení, umístí ultrazvukový měnič do pravého fasetového kloubu L4-5. Bude zaznamenána tloušťka pravého LM v klidu. Poté bude subjekt požádán, aby provedl 2 opakování maximální dobrovolné izometrické kontrakce (MVIC) extenze zad s rotací doleva pro aktivaci pravé LM s 1minutovou přestávkou mezi opakováními. Výzkumník změří správnou tloušťku LM během MVIC pro obě opakování. Subjekt bude požádán, aby ohodnotil hodnocení vnímané námahy (RPE) a vzal si 5minutový odpočinek, aby se zabránilo svalové únavě. Elektrody neuromuskulární elektrické stimulace (NMES) budou umístěny na bilaterální LM a systém bude nastaven na interferenční režim (6000 Hz, tepová frekvence 20-50 Hz, skenovací efekt). Poté výzkumník umístí ultrazvukový měnič do pravého fasetového kloubu L4-5. Intenzita NMES bude nastavena na maximální toleranci, aby pravděpodobně aktivovala většinu motorických jednotek dostupných v LM. Subjekt bude požádán, aby provedl 2 opakování MVIC současně s NMES.

Po měření aktivace LM budou subjekty náhodně rozděleny do 3 skupin (primování tDCS skupinou MCE, primování NMES skupinou MCE a skupina samotná MCE). Při první návštěvě se zaměřujeme na stanovení účinků tDCS a NMES proti MCE. Subjekty v tDCS primování skupinou MCE obdrží tDCS pomocí elektrod 5X7 cm, ve kterých bude anodická elektroda umístěna na M1 představující zádové svaly (1 cm přední a 4 cm laterálně od vrcholu), zatímco katodová elektroda bude umístěna na kontralaterální supraorbitální oblasti. Intenzita bude nastavena na 2 mA s 10sekundovým náběhem/zemizením. Subjekt bude stimulován tDCS po dobu 20 minut. Subjekty v primární aktivaci NMES skupinou MCE obdrží NMES pomocí interferenčního režimu (6000 Hz, frekvence úderů 20-50 Hz, skenovací efekt) na bilaterální LM. Intenzita bude nastavena na maximální toleranci subjektu. Stimulace bude nastavena na 10 sekund zapnuto a 60 sekund vypnuto, aby se minimalizovala svalová únava. Subjekty ve skupině MCE obdrží MCE po dobu 20 minut. Poté všechny subjekty podstoupí měření aktivace LM, bederní stability a kortikální excitability pomocí stejného protokolu. Tyto údaje budou použity k určení okamžitých účinků tDCS a NMES vůči MCE (cíl 1 a 3). Výzkumník si se subjekty domluví schůzku na 6týdenní intervenční program.

Šestitýdenní intervenční program může začít v kterýkoli den podle preferencí subjektu, ale neměl by trvat déle než 1 týden po základním měření. U 6týdenního intervenčního programu dostanou subjekty v tDCS primování se skupinou MCE 20minutový tDCS, zatímco subjekty v NMES primující se skupinou MCE dostanou 20minutové NMES za použití stejného nastavení, jak bylo uvedeno výše, a subjekty ve skupině samotné MCE dostane 20minutový falešný tDCS nastavením intenzity na nulu mA. Po 20 minutách subjekt obdrží MCE.

Subjekt bude dostávat tDCS, sham-tDCS nebo NMES po dobu 20 minut a následně 20 minut pod dohledem MCE pro každou relaci. Subjekt je vybízen k tomu, aby jednou denně prováděl stejné cvičení jako fyzikální terapie po dobu 15 minut a vedl záznam v deníku cvičení. Subjekt bude dostávat přidělenou intervenci dvakrát týdně po dobu 6 týdnů. Celkový počet intervencí je 12 sezení. Aby se zvýšila zobecnitelnost studie, výzkumníci nebudou fixovat den v týdnu. Subjekty si mohou vybrat libovolné dny v týdnu, které jsou pro ně vhodné. Uchováváme však dvakrát týdně, protože důkazy ukazují zlepšení bolesti a invalidity. Subjekty budou požádány, aby vyplnily dotazníky týkající se bolesti a postižení a také podstoupily funkční testy v týdnu 2.

Po dokončení 6týdenního intervenčního programu budou subjekty podrobeny sběru biomechanických dat včetně pohybu, klinického pozorování, aktivace LM, bederní stability a kortikální excitability. Rovněž budou shromažďovány klinické výsledky včetně bolesti, postižení, kvality života, strachu z pohybu, globálního hodnocení změn a také spokojenosti pacientů. Funkční testy budou provedeny také po 6týdenním zásahu. Výchozí a po 6týdenní data budou použita k porovnání účinnosti 6týdenního intervenčního programu mezi tDCS primingem s MCE, NMES primováním s MCE a samotným MCE u pacientů s CLBP (cíl 3). Kromě toho budou ke stanovení asociací mezi parametry použity kortikospinální excitabilita, aktivace LM, lumbální stabilita, pohybové vzorce a klinické výsledky (cíl 4).