Effekter af gentagen transkraniel magnetisk stimulering på smertetærskler hos patienter med kroniske lænderygsmerter

Forskningsdesign

Et forskningsdesign før og efter test vil blive brugt til at undersøge de umiddelbare og en uges overførselseffekter af en enkelt session med rTMS-intervention på personer med CLBP. De primære udfaldsmål, herunder PPT, kold smertetærskel (CPT), varmesmertetærskel (HPT) og varmegenereret temporal summation (TS), vil blive indsamlet tre gange: før rTMS-interventionen, umiddelbart efter interventionen, og en uge efter indgrebet.

Deltagere

Berettigede deltagere er voksne på 18 år eller ældre, og som har haft LBP i mere end 6 måneder. Ifølge Centers for Disease Control and Prevention defineres kronisk smerte som smerte varer mere end 3 måneder eller efter tidspunktet for normal vævsheling. For at sikre udviklingen af ​​central sensibilisering hos investigatorens deltagere vil kun personer med LBP i mere end 6 måneder blive tilmeldt denne undersøgelse.

Deltagerne vil blive udelukket fra undersøgelsen, hvis de tidligere har gennemgået lænderygkirurgi, systemisk ledsygdom (f. reumatoid arthritis), tegn på røde flag (f.eks. fraktur, infektion, tumor, cauda equina syndrom), cancer, neurologiske lidelser, neuropati, Raynauds sygdom eller graviditet og manglende evne til at opretholde test- og behandlingspositionerne (dvs. siddende, liggende krogliggende og liggende) i 15 minutter ad gangen. Yderligere eksklusionskriterier for rTMS-interventionen omfatter: 1) historie med betydelig hovedtraume, 2) elektrisk, magnetisk eller mekanisk implantation (f.eks. pacemakere eller intracerebralt vaskulært klip), 3) metalimplantation i hoved- og nakkeområder, 4) historie med anfald eller uforklarligt bevidsthedstab, 5) nærmeste familiemedlem med epilepsi, 6) brug af krampeanfaldssænkende medicin, 7) nuværende misbrug af alkohol eller stoffer, og 8) historie med psykiatrisk sygdom, der kræver medicinkontrol.

Procedure

Efter at deltageren er tilmeldt undersøgelsen, vil deltageren blive bedt om at udfylde en optagelsesformular, der indsamler deres demografiske data (alder, køn, højde, vægt, erhverv, hånddominans), tidligere sygehistorie og spørgsmål relateret til deres lænderygsmerter (debut, skadesmekanisme, hvis nogen, placering, varighed, type og art). Derudover vil der blive indsamlet 4 selvrapporterede spørgeskemaer fra alle deltagerne før rTMS-behandlingen, inklusive smerteintensitet bestemt ved hjælp af NPRS, handicap bestemt ved hjælp af Modified Oswestry Low Back Pain Disability Questionnaire livskvalitet bestemt af de Patient-rapporterede resultater Measurement Information System® - kort form (PROMIS-29), og sværhedsgraden af ​​central sensibilisering bestemt af Central Sensibilisering Inventory (CSI). Disse spørgeskemaer er almindeligt anvendt i forskningsundersøgelser af kroniske smerter eller CLBP.

1. Smertetærskeltest:

   Alle deltagere vil gennemgå et batteri af tests for at bestemme deres sensoriske tærskler, herunder tryk, kulde og varme smertetærskler og varmegenereret temporal summation (TS). Smertetærsklerne og TS vil blive målt fra tre steder: det mest smertefulde punkt i lænden, samt webrummet (WS) og tibialis anterior (TA) af den smertefulde side. De, der rapporterer ingen smerteforskel mellem højre og venstre lænderyg, vil smertetærskler blive målt fra højre side. TA-teststedet vil være i muskelmaven af ​​TA, ca. 2,5 cm lateralt og 5 cm inferior i forhold til tibial tuberkel. WS- og TA-stederne blev valgt, fordi de er de mest almindeligt udvalgte steder i forskningsstudier for kroniske smerter. Derudover er det første interosseøse indeks (FDI) placeret i WS, hvor er målstedet for TMS vurdering og intervention.

   Tryksmertetærskel (PPT) test: Et håndholdt computeriseret trykalgometer (Medoc ltd., Ramat Yishai, Israel) vil blive brugt til at måle PPT'erne. Algometeret består af en 1-kvadrat centermeter rund spids, som vil blive presset lodret på musklens målplacering. For at fremkalde patientens smerte eller ubehag vil trykket blive øget med en hastighed på 40 kPa/sek, indtil deltageren føler smerte som angivet ved at trykke på en patientsikkerhedsenhed. Grænsen for tryktærskel vil blive sat til 800 kPa, hvilket betyder, at et tryk på over 800 kPa vil blive afskåret for at minimere vævsskader. Hvis deltageren ikke trykker på knappen ved 800 kPa, bruges en værdi på 800 som tærskelværdi. Tre forsøg med PPT-test vil blive administreret til hvert teststed, og gennemsnittet af de tre forsøg vil blive brugt til dataanalyse.

   Test af tærskelværdier for kulde og varme: En Medoc TSA II Neurosensory Analyzer (Medoc ltd., Ramat Yishai, Israel) vil blive brugt til at måle tærskler for varme og kulde. Alle termiske smertetærskeltest vil blive opnået med rampede stimuli (0°5 C/s), som kan afsluttes, når deltageren trykker på en sikkerhedsknap. Afskæringstemperaturer indstilles til 0 og 52°C, og basistemperaturen indstilles til 32°C (dvs. gennemsnitlig hudtemperatur). Termodens kontaktareal er 23mmx30mm. Alle termiske smertetærskeltest vil først blive demonstreret i et område et andet sted end de tre teststeder. Tre forsøg med termiske smertetærskeltest vil blive administreret pr. teststed, og gennemsnittet af de tre forsøg vil blive brugt til statistisk analyse.

   Heat-generated temporal summation (TS) test: Instrumentet, der bruges til at måle kulde- og varmesmertetærskler, vil blive brugt til den varmegenererede TS-test. Under TS-testning vil 10 på hinanden følgende varmeimpulser af 0,5 sek varighed blive leveret med et inter-stimulus interval på 2,5 sek. Temperaturen af ​​varmestimuli vil stige fra 40°C som basistemperatur og inter-stimulustemperatur til 48°C med en hastighed på 8°C/sek. Deltagerne vil blive bedt om at vurdere deres smerteintensitet for hver varmepuls på NPRS på 0-100 (0 er ingen smerte, 100 er uudholdelig smerte). TS-scoren vil blive beregnet ved at beregne et gennemsnit af smertevurderingen for den 10. stimulus og den 5. stimulus minus den 1. smertevurdering, hvor højere score indikerer større overfølsomhed af smerte.

2. Kortikal excitabilitetsvurdering

   En serie af enkeltpuls genereret fra en TMS-maskine (Rapid2, Magstim Co., UK) vil blive brugt til at bestemme corticospinal excitabilitet. Fordi rTMS-interventionen vil målrette mod M1-området, specifikt i det område, der svarer til FDI-musklen, vil motoriske fremkaldte potentialer (MEP'er), nemlig elektromyografisk (EMG) aktivitet, blive registreret fra FDI-musklen for at bestemme "hot spot" for rTMS intervention. Et hot spot er defineret som det sted, hvor den største MEP-amplitude opnås ved den laveste TMS-stimuleringsintensitet.

   Først vil et par overflade-EMG-elektroder blive placeret på FDI-musklen, når deltageren sidder på en lænestol og bærer et par ørepropper for at reducere deres bevidsthed om støj fra rTMS-udstyret. I lighed med smertetærskeltesten på lænden, vil EMG-aktivitet blive målt fra FDI-muskel på samme side af patienten som LBP. For dem, der ikke rapporterer nogen forskel i LBP mellem sider, vil EMG-data blive registreret fra FDI på højre hånd. Mega 600 EMG-maskinen (Mega Electronics Ltd., Finland) vil blive brugt til at indsamle EMG-data med en samplingshastighed på 2.000 Hz og båndpasfiltreret ved 15-500 Hz. Under vurderingen af ​​kortikale excitabilitet vil hver deltager bære en Lycra-badehætte med et præmarkeret gitter. Intensiteten af ​​TMS vil begynde ved 40 % af det maksimale stimulatoroutput og vil derefter gradvist øges for at give en MEP fra FDI, indtil et "hot spot" observeres. Dernæst vil hvilemotortærsklen (RMT) blive defineret. RMT er stimuleringsintensiteten, som giver en peak-to-peak amplitude på MEP større end 50 μV i 5 ud af 10 på hinanden følgende forsøg. Når RMT er bestemt, vil stimulationsintensiteten blive indstillet til 120 % af RMT, og 10 stimulationer vil blive leveret til hotspot. De 10 supra-tærskel MEP-amplituder registreret fra FDI vil blive gennemsnittet, og gennemsnittet vil blive brugt til repræsentation af corticospinal excitabilitet.

3. rTMS-intervention

Efter vurderingen af ​​corticospinal excitabilitet vil deltagerne modtage 10Hz rTMS leveret til hot-spottet kontralateralt til den smertefulde side i form af tyve 10-sekunders pulstog (i alt 2.000 pulser) med et 50-sekunders inter-tog interval. rTMS vil blive leveret via en luftfyldt spole (se figuren til højre). Stimuleringsintensiteten indstilles til 90 % af RMT. Efter rTMS-interventionen vil deltagerens kortikospinale excitabilitet blive revurderet ved hjælp af enkeltpuls-TMS-metoden som beskrevet tidligere.