Nízkointenzivní fokusovaný ultrazvuk pro insulární neuromodulaci u chronické bolesti

Předtím, než přijdou s nízkointenzivní fokusovanou ultrazvukovou (LIFU) terapií komplexního regionálního bolestivého syndromu (CRPS) a fibromyalgie (FM) provedením klinické studie, musí vyšetřovatelé provést studii proof of concept, aby pochopili, zda neuromodulace LIFU vyvolá chování a fyziologické reakce u obou těchto populací. První studií bude spuštění vyváženého aktivního nebo neaktivního LIFU v rámci návrhu předmětu. Pořadí falešné versus skutečné LIFU bude náhodně rozděleno na samostatné návštěvy. Primárním cílem je otestovat, zda LIFU sníží pocit bolesti, a sekundárním cílem otestovat, zda LIFU zlepší klinické výsledky, včetně změn teploty kůže a obvodu otoku (v centimetrech) cílové končetiny. Cílová končetina je pro CRPS definována jako poraněná končetina (horní nebo dolní končetina) a pro FM jako dominantní horní končetina. Tyto klinické výsledky jsou společné pro populaci CRPS i FM spolu s bolestí a tato měření se provádějí, aby se zjistilo, zda LIFU ovlivní tyto klinické rysy. LIFU byl rozsáhle testován na zdravých účastnících a prokázal změny v mozkové aktivitě bez jakéhokoli poškození.

Ultrazvukový snímač je zařízení používané k aplikaci LIFU, které se nasadí na pokožku hlavy pomocí infračervené kamery sledující hlavu v reálném čase. Budou vydány krátké ultrazvukové pulzy nízké intenzity. Kvantitativní senzorické testování (QST) bude využito k vyvolání reakce na bolest umístěním termody na kůži ruky, předloktí, bérce nebo chodidla a teplota se bude zvyšovat nebo snižovat nastavenou rychlostí. Budou existovat čtyři samostatné protokoly QST včetně teplotního prahování, podmíněné modulace bolesti (CPM), dočasného shrnutí bolesti (TSP) a potenciálu vyvolaného kontaktem (CHEP).

Na cílové končetině bude zavedeno testování teplotního prahu bolesti, aby se určily individuální základní linie pro další testovací protokoly. Zařízení QST bude nastaveno na základní teplotu 32 °C a bude se zvyšovat rychlostí 1 °C/s. Jakmile účastník ucítí bolest z tepelného podnětu, stiskne se tlačítko, které vrátí teplotu na základní linii. Tento proces se bude 5krát opakovat a vypočítá se průměrný práh. CPM zahrnuje společné dodání podmíněného stimulu a testovacího stimulu. U podmíněného chladového stimulu pacienti ponoří svou opačnou končetinu (cílové končetiny) do kbelíku s ledovou vodou a po něm bude následovat testovací stimul, tepelný stimul do cílové končetiny. Pacienti pak budou hodnotit vnímanou bolest na 10bodové škále a celý postup se před a po stimulaci LIFU 3x zopakuje. U TSP se aplikuje tepelná stimulace na zvolené místo. Základní čára je nastavena a je zvýšena až na cílovou teplotu stanovenou individuálním prahovým testováním a poté buď zůstává konstantní, nebo pulzuje po dobu až 180 sekund. Subjekty budou hodnotit velikost vnímané bolesti buď slovně nebo numericky pomocí 10bodové škály a postup bude proveden 3krát před a po stimulaci LIFU. U CHEP jsou tepelné stimuly podávány v náhodných intervalech mezi 10-20 sekundami na více různých místech na cílové končetině, aby se zabránilo návyku a zahřívání. Pacienti budou hodnotit 40 stimulů na 10bodové škále vnímané bolesti před a po stimulaci LIFU a mozkové reakce zaznamenané pomocí elektroencefalografie (EEG).

K měření teploty kůže cílové končetiny budou použity bezkontaktní infračervené teploměry a pomocí měkkých svinovacích metr se změří (v centimetrech) největší obvod (oblast zánětu u pacientů s CRPS a variabilní u pacientů s FM v závislosti na tom, který sval je větší ) cílové končetiny.

Do studie bude zařazeno celkem 15 pacientů s CRPS a 12 pacientů s FM, přičemž lékaři Carilion Clinic Pain Management budou k diagnostice CRPS typu I a typu II používat zavedená budapešťská kritéria. První sezení bude zahrnovat získání anatomických skenů MRI a CT, které jsou potřebné k přesnému zacílení oblasti zájmu (přední insula) během sezení QST a zajištění přesné aplikace LIFU pro každého jednotlivce. Rovněž budou získána základní klinická měření cílové končetiny. Následující dvě sezení budou náhodně vyvážena LIFU nebo simulací při získávání QST a klinických měření. Krevní tlak, dechová frekvence, galvanická kožní odezva, fotopletysmografie a dvousvodový elektrokardiogram budou rovněž shromažďovány za účelem sledování změn autonomního nervového systému pacienta jako potenciálních zkreslujících faktorů a také hodnocení účinků ultrazvuku. Prostřednictvím Redcap budou během každého sezení podávány dotazníky, které dokumentují potenciální matoucí faktory, jako je deprese, strach a úzkost, a zároveň zaznamenávají symptomy pacienta před a po aplikaci LIFU. Stručný inventář bolesti (BPI) bude také zdokumentován pro účastníky CRPS, měřící jak intenzitu bolesti, tak interferenci bolesti v životě pacienta spolu s revidovaným dotazníkem dopadu fibromyalgie (FIQR) pro účastníky FM.