En træningsintervention for at reducere neuropatisk smerte og hjernebetændelse efter rygmarvsskade

Dette kliniske forsøg vil bruge et randomiseret, kontrolleret crossover-design. Deltagerne vil blive randomiseret til (A) 12 ugers FES-RT efterfulgt af 12 ugers behandling som sædvanlig eller (B) 12 ugers behandling som sædvanlig efterfulgt af 12 ugers FES-RT.

Randomisering vil blive computergenereret, og undersøgelsens statistiker vil beholde nøglen til passende at skjule tildeling af behandling, indtil der er opnået baseline-mål.

Træningsintervention:

FES-RT foregår i to adskilte trin - et indledende styrketræningstrin efterfulgt af FES-RT. Dem med SCI kan kræve mindst to uger og op til seks ugers styrketræning. Til styrketræningen placeres elektroder over motoriske punkter i quadriceps og hamstrings, og stimulansens intensitet indstilles til det niveau, der giver fuld knæfleksion-ekstension. Træningen udføres, indtil forsøgspersonerne kan gennemføre en fleksionsprotokol i 30 minutter uden hvile. I løbet af denne tid vil det første sæt PET-MR-data blive opnået.

Efterfølgende påbegyndes FES-RT.

Målinger / vurderinger Træningskapacitet: Frivillige vil udføre en trinvis træningstest af FES- eller arm-only roning for at bestemme maksimal iltoptagelse på en dag, der normalt er planlagt til regelmæssig træning. Træningskapacitet og aerob kraft vil blive bestemt ud fra on-line computerassisteret åbent kredsløbsspirometri. Forsøgspersonerne vil ro med stigende modstand hvert 2. minut indtil frivillig træthed. For at sikre opnåelse af maksimal træningskapacitet vil mindst 3 af disse kriterier være opfyldt: 1) O2-forbrugsplateauer på trods af stigende arbejdsbelastning, 2) respiratorisk udvekslingsforhold >1,10 ved afslutning af træning, 3) aldersforudsagt maksimal puls opnås, og 4) oplevet anstrengelse vurderes til mindst 16 på Borg-skalaen fra 6-20.

Træningsvolumen: Progressionen af ​​træningsstimulus på tværs af træningsprogrammet vil blive vurderet ud fra varighed, frekvens og intensitet afledt af puls overvåget under hver træningskamp (dvs. træningsimpulser eller TRIMPs) samt produktet af gennemsnitlig watt og total varighed for hver uge. TRIMP'er bruges rutinemæssigt til at kvantificere træningsbelastningen og er specifik for det kardiopulmonale system. Efterforskerne vil også beregne træningsbelastning eller arbejde som produktet af det ugentlige gennemsnit af watt og den samlede ugentlige træningstid.

PET-MR billeddannelse

Neuroimaging-metrics vil blive opnået ved baseline, efter 12 uger og efter 24 uger. MR-PET-scanning vil blive udført ved 3 Tesla ved hjælp af et Siemens helkrops-MRI, helkrops-PET-kamera (Biograph MMR). MR-data vil blive indsamlet samtidigt med PET-dataene.

Som reaktion på skade migrerer mikroglia til skadestedet og udtrykker flere celleoverfladeproteiner, herunder translokatorproteinet (18kDa) (TSPO). Denne betingede ekspression gør TSPO til et primært mål for PET-billeddannelse (127). Der er flere kandidat PET-sporstoffer til glial aktivitet, hvoraf 11C-PBR28 er en følsom, anden generation, højaffinitets TSPO-radioligand, der er egnet til billeddannelse af mikroglial og astrocytisk aktivering i neuroinflammation hos mennesker. Til gliabilleddannelse vil 11C-PBR28 blive injiceret intravenøst ​​med en langsom bolus over en periode på 30 sekunder (130). Dynamiske data vil blive indsamlet over hjernen i 90 minutter i listetilstand og indrammet efter indsamling. Dosis vil være op til 15mCi, hvilket svarer til ~3,7 mSv.

Til opioidbilleddannelse vil 11C-diprenorphin blive injiceret intravenøst, dynamiske data vil blive indsamlet over hjernen i 90 minutter i listetilstand og indrammet efter indsamling. Dosis vil være op til 12mCi, hvilket svarer til ~2,5 mSv.

For begge scanninger oprettes MR-baserede dæmpningskorrektionskort baseret på MPRAGE-dataene. Til glia-billeddannelse vil standardiserede optagelsesværdier (SUV), normaliseret til PBR28-ligandoptagelse i hele hjernen, blive brugt. For 11CDiprenorphin udføres kinetisk modellering ved at bruge emnespecifikke bilaterale occipitale cortex som referencevæv. Non-displaceable binding potential maps (BPND), der repræsenterer den relative mængde af specifikt bundet radioligand til mængden af ​​ikke-fortrængelig radioligand, beregnes ud fra 90 minutter af dynamiske PET-data ved hjælp af en forenklet referencevævsmodel med occipital cortex brugt som referencevæv.

Et strukturelt volumen med høj opløsning vil blive indsamlet med henblik på longitudinelle strukturelle analyser. Alle longitudinelle dataanalyser vil blive udført i native space som gentagne målinger, for derved at undgå rumlige normaliseringsfejl, der typisk er forbundet med kohortestudier.

Et batteri af smerte-, livskvalitets- og psykologisk velvære-spørgeskemaer til deltagerne ved fire lejligheder: umiddelbart efter tilmelding, ved starten af ​​12-ugers venteliste eller FES-RT-perioden, i slutningen af ​​den første arm, og i slutningen af ​​overkrydsningsarmen (24 uger).

Betinget smertemodulering: Betinget smertemodulering (CPM) er en psykofysisk baseret laboratoriemetode til pålideligt at evaluere de individuelle evner til at hæmme smerte hos mennesker. Kort fortalt er CPM baseret på fænomenet "smertehæmmer smerte", når Stimulus A (test-smerte) givet sammen med Stimulus B (konditionerende smerte) opleves mindre smertefuldt, end når Stimulus A blev givet alene. Selvom litteraturen ikke er helt konsistent, kan CPM reduceres med naltrexon, hvilket tyder på i det mindste delvis afhængighed af hæmning af endogene opioider. CPM vil blive bestemt ved baseline, 12 uger og 24 uger med den hypotese, at FES-RT vil føre til øget CPM.