Corticospinal og motorisk adfærdsrespons efter fysioterapiintervention hos patienter med kroniske lænderygsmerter.

Denne foreslåede undersøgelse vil bruge en prøve af bekvemmelighed mellem 18 og 40 år. Forsøgspersoner, der har lænderygsmerter i mere end 3 måneder eller et tilbagevendende mønster af lænderygsmerter i mindst to episoder, der forstyrrede dagligdagens aktiviteter og/eller påkrævet behandling, vil blive rekrutteret af flyers opslået i 2 universitetsfysioterapiklinikker, samt mund til mund fra fag og venner. Forsøgspersoner uden en historie med lænderygsmerter i livet vil også blive rekrutteret til at etablere normative data. Forsøgspersoner, der er interesserede i at deltage, vil gennemgå en screeningsproces ved hjælp af tjekliste for inklusions-eksklusionskriterier og modtage kort information om undersøgelsen. Hvis de opfylder alle inklusionskriterier, vil samtykkeprocessen blive udført.

Alle emner vil udfylde informationsarket for demografiske data. Forsøgspersoner i CLBP vil gennemgå standardiseret undersøgelse af svækkelse af bevægelsessystem og måling af tværgående abdominis muskeltykkelse, selvrapporteringsspørgeskemaer; smerter, handicap, livskvalitet og frygt for bevægelse) og funktionelle tests (5-gange sidde-til-stå-test, 2-minutters steptest, funktionel rækkeviddetest, prone trunk extension test og abdominal curl test). Den projektleder, der er ansvarlig for tilrettelæggelse af dataindsamling og blindhed, vil arrangere aftaler med forsøgspersonerne for 2 biomekanisk dataindsamling. For de forsøgspersoner, der nægter at deltage i biomekaniske laboratorietests, vil de fortsætte til 6-ugers intervention.

I det første besøg (før-interventionsbesøg nr. 1) vil biomekaniske data, herunder bevægelse og kliniske data, lumbal stabilitet og kortikal excitabilitet blive indsamlet. Ligemærkerne vil blive identificeret. Disse vartegn omfatter 1) lænderygproces af T12-S2, 2) lumbal erector spinae (ES) og multifidus (LM) (henholdsvis 3 cm lateralt til L3 spinøs proces og 2 cm lateralt til L3 spinøs proces), 3) bilateral lateralt epikondyl af lårben, og 4) bilateral lateral malleolus. Spinøs proces af L1, S2, bilateral lateral epicondyle af femur og bilateral lateral malleolus vil blive brugt som lokationer for bevægelsessporingssensorer, mens ES og LM placering vil blive brugt til at placere overfladeelektrode til kortikal excitabilitetsmåling.

Til indsamling af bevægelses- og kliniske observationsdata vil forsøgspersonerne blive instrueret i at udføre 1) vedvarende stillinger, inklusive sædvanlig siddende, korrigeret stilling i siddende, sædvanlig stående, korrigeret stilling i stående, samt 2) funktionelle bevægelser inklusive aktiv fremadbøjning, stå til sidde , sidde at stå, gå i 30 sekunder, trappe op, trappe ned og tage en kasse op fra gulvet. Derefter vil forsøgspersonerne blive bedt om at udføre kliniske bevægelsestests inklusive aktiv fremadbøjning (tjenerens bue), stående med posterior tilt, enkeltbensstilling på venstre og højre fod, enkeltbens squat på venstre og højre ben, liggende med højre og venstre lige benhævetest, liggende med højre og venstre hofteabduktion med knæfleksionstest, firdobbelt baglæns rocktest, tilbøjelig med højre og venstre knæfleksionstest, liggende med højre og venstre hofte intern/ekstern rotationstest, liggende med højre og venstre hofteekstensionstest . Der vil blive givet 1-2 gentagelser af øvelsesprøven for at blive fortrolig med bevægelsen. Hvert individ udfører 2 sæt af 3 på hinanden følgende gentagelser af hver funktionel bevægelse og klinisk bevægelsestest i fast rækkefølge, mens 2 bedømmere uafhængigt vurderer tilstedeværelse/fravær af afvigende bevægelse. Der vil blive givet 32 ​​sekunders hvile mellem bevægelsesprøverne (hvileperioden kan om nødvendigt være længere). Smerteintensitet, hjertefrekvens og vurdering af perceive anstrengelse (RPE) vil blive overvåget efter hver test. Bevægelsessensorer vil blive fjernet.

Derefter vil forsøgspersonerne gennemgå lumbal stabilitetstest. To elektromagnetiske sporingssensorer vil blive placeret på T12 og S2 spinous processer, mens en sensor vil blive knyttet til håndholdt dynamometer. Forsøgspersonerne vil blive bedt om at ligge tilbage på behandlingssengen med begge fødder på gulvet. En forsker vil anvende 10 kg kompressionskraft på L1 til L5 spinøse processer i 2 sekunder. Denne 10 kg kompressionskraft er afledt af pilotarbejdet, hvor forskerne plottede grafen mellem kompressionskraft i X-aksen og posteroanterior forskydning i Y-aksen. Grafen viste plateau (ingen forskydning, selv stigende i kompressionskraft) ved ca. 10 kg. Derefter vil forsøgspersoner blive bedt om at løfte begge ben væk fra gulvet, hvilket formentlig aktiverer LM, mens forskeren genpåfører den samme kompressionskraft på L1 til L5 igen. Smerter vil blive registreret, når der påføres kompressionskraft på hvert spinalniveau. Sensorforskydning vil blive opsamlet for at repræsentere lændestabilitet.

Til kortikal excitabilitetsmåling vil forsøgspersonerne gennemgå corticospinal excitabilitetsmåling ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulation (TMS). Forskeren vil bruge ES- og LM-landemærker til EMG-elektrodeplacering. Inden overflade-EMG-elektroderne placeres, vil huden blive let slebet med slibepapir og rengjort med bomuld med alkohol for at sænke hudimpedansen. Elektroder vil blive justeret parallelt med muskelfibrene. Derefter sætter emnerne sig komfortabelt i en tilbagelænet stol med begge arme understøttet. De vil blive bedt om at bære en badehætte, der bruges til at identificere stimulationsområder for ES og LM. Forskeren bruger TMS med enkelt-puls monofasisk til at stimulere hvert punkt over præmarkerede hovedbundssteder på et 5 X 7 gitter (0-5 cm lateralt og fra 5 cm anterior til 2 cm posteriort for vertexet). Motorisk cortex-stimulering udføres under submaksimale muskelkontraktioner (ved 20 % MVIC) via EMG visuel feedback. Fem stimuli vil blive leveret ved hvert punkt på tværs af gitteret med 5-sekunders interval mellem stimuli og 1 minuts hvile efter hver punktstimulering. Motor-fremkaldende potentialer (MEP'er) vil blive registreret. Disse MEP'er vil blive brugt til at repræsentere corticospinal excitabilitet ved baseline. Efter afslutning af corticospinal excitabilitet dataindsamling. Alle elektroder vil blive fjernet, og mærker på motivets hud vil blive slettet.

Det andet besøg (før-interventionsbesøg #2) vil blive planlagt med 1-3 dages mellemrum fra det første besøg (før-interventionsbesøg #1). Beviser viser, at fastholdelsen af ​​ændringer i kortikal excitabilitet kan vare i 24 timer; således sigter det andet besøg på at udvaske virkningerne af TMS på corticospinal excitabilitet fra TMS-måling før modtagelse af tDCS eller NMES. LM-aktiveringsmåling ved baseline vil blive indsamlet. Forsøgspersonerne vil være i liggende stilling på behandlingsbordet med thorax (T3-niveau) og bækken (S2-niveau) sikkert fastgjort til sengen. Derefter vil ultralydstransduceren blive placeret i højre L4-5 facetled af forskeren, som er blindet for gruppeopgaven. Den rigtige LM-tykkelse i hvile vil blive registreret. Derefter vil forsøgspersonen blive bedt om at udføre 2 gentagelser af maksimal frivillig isometrisk kontraktion (MVIC) af rygudvidelse med rotation til venstre for at aktivere højre LM med 1 minuts hvile mellem gentagelserne. Forskeren vil måle den rigtige LM-tykkelse under MVIC for begge gentagelser. Forsøgspersonen vil blive bedt om at vurdere vurderingen af ​​opfattet anstrengelse (RPE) og tage 5 minutters hvile for at forhindre muskeltræthed. De neuromuskulære elektriske stimulations (NMES) elektroder vil blive placeret til bilateral LM, og systemet vil blive indstillet til interferentiel tilstand (6000 Hz, slagfrekvens 20-50 Hz, scanningseffekt). Derefter placeres ultralydstransduceren ved højre L4-5 facetled af forskeren. NMES-intensiteten vil blive indstillet til maksimal tolerance for formodentlig at aktivere de fleste motorenheder, der er tilgængelige i LM. Emnet vil blive bedt om at udføre 2 gentagelser af MVIC samtidigt med NMES.

Efter LM-aktiveringsmåling vil forsøgspersoner blive tilfældigt tildelt i 3 grupper (tDCS-priming med MCE-gruppe, NMES-priming med MCE-gruppe og MCE-alene gruppe). For det første besøg sigter vi mod at bestemme virkningerne af tDCS og NMES mod MCE. Forsøgspersonerne i tDCS-priming med MCE-gruppe vil modtage tDCS ved hjælp af 5X7 cm elektroder, hvori anodalelektroden vil blive placeret på M1, der repræsenterer rygmusklerne (1 cm anterior og 4 cm lateralt for vertex), mens katodeelektroden vil blive placeret på kontralateralt supraorbitalt område. Intensiteten indstilles til 2 mA med 10 sekunders fade ind/ud. Emnet vil blive stimuleret af tDCS i 20 minutter. Forsøgspersonerne i NMES-priming med MCE-gruppe vil modtage NMES ved hjælp af interferentiel tilstand (6000 Hz, slagfrekvens 20-50 Hz, scanningseffekt) på bilateral LM. Intensiteten vil blive indstillet til motivets maksimale tolerance. Stimulering indstilles til 10 sekunder tændt og 60 sekunder slukket for at minimere muskeltræthed. Forsøgspersonerne i MCE-gruppen vil modtage MCE i 20 minutter. Derefter vil alle forsøgspersoner gennemgå LM-aktivering, lumbal stabilitet og kortikal excitabilitetsmålinger ved hjælp af samme protokol. Disse data vil blive brugt til at bestemme de umiddelbare virkninger af tDCS og NMES mod MCE (mål 1 og 3). Forskeren vil lave en aftale med forsøgspersonerne til et 6-ugers interventionsprogram.

Det 6-ugers interventionsprogram kan starte på en hvilken som helst dag baseret på forsøgspersonens præference, men bør ikke længere end 1 uge efter baseline måling. For 6-ugers interventionsprogram vil forsøgspersonerne i tDCS-priming med MCE-gruppe modtage en 20-minutters tDCS, mens forsøgspersonerne i NMES-priming med MCE-gruppe vil modtage en 20-minutters NMES med samme indstilling som tidligere nævnt, og forsøgspersonerne i MCE alene vil gruppen modtage en 20-minutters sham tDCS ved at indstille intensiteten til nul mA. Efter 20 minutter vil forsøgspersonen modtage MCE.

Forsøgspersonen vil modtage tDCS, sham-tDCS eller NMES i 20 minutter efterfulgt af 20 minutters superviseret MCE for hver session. Forsøgspersonen opfordres til at udføre den samme øvelse som fysioterapi session i 15 minutter en gang dagligt og føre journal i træningslogbogen. Forsøgspersonen vil modtage tildelt intervention to gange om ugen i 6 uger. Det samlede antal interventioner er 12 sessioner. For at øge undersøgelsens generaliserbarhed vil forskerne ikke fastsætte ugedagen. Forsøgspersonerne kan vælge hvilke dage i ugen, der passer til dem. Vi holder dog to gange om ugen, da beviserne viser forbedring af smerter og handicap. Forsøgspersoner vil blive bedt om at udfylde smerte- og handicapspørgeskemaer samt gennemgå funktionstest i uge 2.

Efter afslutning af 6-ugers interventionsprogram vil forsøgspersonerne gennemgå biomekanisk dataindsamling, herunder bevægelse, klinisk observation, LM-aktivering, lumbal stabilitet og kortikal excitabilitet. Kliniske resultater, herunder smerter, handicap, livskvalitet, frygt for bevægelse, global vurdering af forandringer, samt patientens tilfredshed vil også blive indsamlet. Funktionelle tests vil også blive udført efter 6-ugers intervention. Baseline- og post 6-ugers data vil blive brugt til at sammenligne effektiviteten af ​​6-ugers interventionsprogram blandt tDCS-priming med MCE, NMES-priming med MCE og MCE alene hos patienter med CLBP (mål 3). Derudover vil corticospinal excitabilitet, LM-aktivering, lumbal stabilitet, bevægelsesmønstre og kliniske resultater blive brugt til at bestemme associationerne mellem parametre (mål 4).