Exoskelettræning for rygmarvsskade Neuropatisk smerte (ExSCIP) (ExSCIP)

Baggrund og begrundelse:

Efter SCI udvikler cirka 53 % af mennesker neuropatisk smerte (NP). Irske SCI-data identificerer høj smerteintensitet og smerteinterferensniveauer med NP og signifikant dårligere livskvalitet (QoL) end andre smertefænotyper. Enkeltpersoner kan beskrive NP som mere invaliderende end de andre konsekvenser af SCI, som deres mest vedvarende sundhedsproblem og tilstrækkelig smertelindring som et udækket behov.

Internationale data identificerer den proportionale byrde af NP efter SCI som signifikant. 94 procent af individerne får ordineret >1 medicin, det gennemsnitlige antal lægebesøg i en 6-måneders periode på grund af SCI NP er rapporteret som 2, og de samlede årlige omkostninger til NP pr. forsøgsperson i USA (USA) er rapporteret som $26.270 (direkte $8.636, indirekte $17.634).

Tilstedeværelsen af ​​smerter er yderligere forbundet med lavere tilbagevenden til arbejde efter skade, og mere end en tredjedel af personer med SCI i beskæftigelse rapporterer hyppig smertepåvirkning af deres arbejde. Smerteinterferens med funktion, helbredstilstand og arbejde er noteret at være signifikant værre hos personer med mere alvorlig NP, hvor den samlede arbejdsnedsættelse er rapporteret til 38%.

NP efter SCI er mangesidet og heterogen, hvilket gør isolering af specifikke mekanismer mere udfordrende. Hypoteserede mekanismer for NP efter SCI inkluderer neuronal hyperexcitabilitet (central og perifer sensibilisering) og kortikotalamisk maladaptiv neuroplasticitet. Derudover er NP-symptomernes sværhedsgrad efter SCI blevet rapporteret at være forbundet med en kombination af resterende spinothalamus-kanalfunktion (STT) under niveauet for skade og med katastrofale smertehåndteringsmekanismer.

De mekanistiske virkninger af sensorimotorisk stimulation på NP stammer fra Phantom Limb Pain-forskning (PLP) med tydelig vending af kortikal dysfunktion i den primære somatosensoriske cortex hos individer med PLP. Lignende maladaptiv kortikal reorganisering antages at være forbundet med NP i SCI.

Dette understøttes yderligere af data indsamlet fra elektroencefalografi (EEG) undersøgelser, der viser, at ændringer i oscillerende hjerneaktivitet kendt som thalamo-kortikal dysrytmi er forbundet med tilstedeværelsen af ​​NP. NP i SCI er forbundet med en EEG-effektsignalstigning i theta-båndet og muligvis høj-beta-båndet, men et fald i høj-alfa-lav-beta-båndet. Derudover er NP i SCI forbundet med nedsat reaktivitet af alfa-båndeffektsignaler som reaktion på øjenåbning. Det har således anvendelser som en biomarkør for nuværende NP og som en forudsigelse for udvikling af fremtidig NP.

Grundpillen i NP-behandling efter SCI er farmakoterapi med antikonvulsiva og antidepressiva for at reducere smerteintensiteten. Pregabalin/gabapentin, duloxetin, amitriptylin og/eller opioider er de første- og andenlinjebehandlinger, der anbefales, selvom stærke smerter fortsat er modstandsdygtige over for disse behandlinger hos 2⁄3 af patienterne. Undersøgelsesdata rapporterer om høj brug af non-steroide antiinflammatoriske midler og paracetamol.

Der er rapporteret om væsentlige bivirkninger af medicin. SCI-patienter er særligt tilbøjelige til centralnervesystemrelaterede bivirkninger, som ofte er utålelige. Disse, sammen med frygt for medicinafhængighed, resulterer i dårlig overholdelse af farmakologiske regimer, hvilket fører til en opfordring til ikke-farmakologiske behandlingsmuligheder for personer med NP efter SCI.

Virtual reality (immersive virtual walking virtual illusion/imagined walking) har vist lovende for reduktion af NP-intensitet og interferens efter SCI. Virtuelle illusionsinterventioner viser tegn på direkte og korrigerende stimulering til de reorganiserede sensorimotoriske områder hos SCI-patienter med NP, hvilket understøtter teorien om, at NP-mekanismer er reversible. Faktiske sansemotoriske interventionsstudier er imidlertid ikke konklusive i SCI på dette tidspunkt med begrænset fokus på gang på trods af overbevisende prækliniske undersøgelser, der viser forebyggelse og/eller reversering af SCI neuropatisk smerte. Især i dyreforsøg havde andre træningsparadigmer, inklusive svømning og standtræning, kun forbigående eller ingen virkninger på SCI-induceret NP, hvilket tyder på, at den rytmiske stimulering af proprioceptive og mekanosensoriske afferenter sammen med vægtbæring oplevet i gang, kan være nødvendig for at reducere NP.

Selve eksoskeletinterventionen er ikke ny inden for neurorehabiliteringsområdet for SCI. Imidlertid har ingen RCT'er til dato specifikt rekrutteret deltagere med moderat til svær NP for at vurdere dets mekanistiske virkninger på NP. ExSCIP randomiserede gennemførlighedsforsøg adresserer dette nuværende vidensgab og undersøger exoskelet-baseret gang 3 gange om ugen som en mekanistisk-baseret intervention for NP efter SCI. Det vil teste gennemførligheden og acceptablen af ​​et eksoskelet, og om det viser positive signaler i reduktion af NP-intensitet og interferensniveauer for at berettige videre progression til et endeligt forsøg.

Mål og mål:

Det overordnede formål med denne undersøgelse er at undersøge gennemførligheden og acceptabiliteten af ​​en exoskelet, mekanistisk-målrettet, gående intervention for NP hos mennesker med SCI.

De primære mål for undersøgelsen er:

1. Implementer et eksoskelettræningsprogram for personer med under niveau NP > 6 måneder efter en traumatisk SCI.
2. Pilot og vurdere virkningen af ​​en exoskelet-baseret gangintervention i NP > 6 måneder efter SCI, undersøg gennemførlighedsresultater og kort- og langsigtede (6 måneder) ændringer i smerteintensitet og smerteinterferens.

ExSCIP-studiet er et fase 2 randomiseret, enkeltblindet gennemførlighedsstudie med det formål at undersøge progressionskriterier for et endeligt forsøg.

Progressionskriterier er baseret på overvejelser om de primære mål omkring gennemførlighed og potentialet for effektivitet og implementering i klinisk praksis. Kvantitative og kvalitative procesevalueringsdata vil blive analyseret for at overveje følgende fortsættelseskriterier.

• Succesfuld optagelse, rekruttering og fastholdelse.
• Succesfuld implementering af ExSCIP-interventionen.
• Procesevaluering indikerer, at ExSCIP er acceptabelt for personer med NP efter SCI og for personale, der leverer interventionen.
• En positiv effekt på smerte og smerteinterferensresultater er identificeret og er meningsfuld.
• Omkostningsanalyse indikerer, at ExSCIP-interventionen kan være omkostningseffektiv. Interventionen vil blive leveret i Motion Analysis Laboratory på University College Dublin (UCD).

Deltagerscreening:

Trin 1: Telefonscreening:

NP vil blive screenet for som minimumskriterium i første omgang telefonisk. Denne telefonscreening vil gøre følgende:

• Bekræft deres SCI-diagnose (f.eks. traumatisk ætiologi og >6 måneder efter skade).
• Bekræft, at de er på en stabil medicinkur.
• Bekræft, at de er eksoskeletnaive.
• Skærm for tilstedeværelsen af ​​NP ved hjælp af Spinal Cord Injury Pain Instrument (SCIPI).
• Spørg ind til antropometriske detaljer, f.eks. kandidatens højde og vægt for at give yderligere indikation vedrørende deres potentielle egnethed/kompatibilitet med eksoskeletet.
• Når telefonscreeningen er afsluttet, vil kandidater, der anses for at være potentielt egnede til at deltage i forsøget, blive booket til en personlig vurdering. Potentielle deltagere vil blive forsynet med en undersøgelsesinformationsfolder på dette tidspunkt, og der vil blive anmodet om informeret samtykke fra deltagerne til at gennemføre en personlig vurdering. En 1 uges henstandsperiode vil blive givet til deltagerne mellem levering af undersøgelsesinformationsfolderen og indhentning af informeret samtykke.

Fase 2: Personlig vurdering:

En personlig vurdering for at bekræfte deltagernes egnethed vil blive udført af en uafhængig bedømmer. Vurderingen vil omfatte følgende trin:

Bekræftelse af tilstedeværelse af moderat til svær under niveau NP:

• NP vil blive bekræftet baseret på en neurologisk undersøgelse, en score på ≥4 på Douleur Neuropathique 4 (DN4) og en omfattende smertehistorie.
• Dette vil blive understøttet af brugen af ​​ISCIP Pain Classification.
• Moderat og svær NP som bekræftet ovenfor vil blive beskrevet som smerte ≥ 3 og ≥ 6 på 0-10 Numerical Rating Scale (NRS) for NP (gennemsnit over en uge).

Antropometrisk og klinisk vurdering for kompatibilitet for brug af exoskelet:

- Deltagerne vil gennemgå en antropometrisk vurdering for at sikre, at der ikke gælder højde, vægt, ledbevægelser eller muskelspasticitetsbegrænsninger for brug af eksoskelet.

Fase 3: Informeret samtykke og dataindsamling:

• Kandidater, der opfylder inklusionskriterier, vil blive forsynet med en undersøgelsesinformationsfolder (se figur 2) og bedt om at give skriftligt informeret samtykke til, at de accepterer at deltage i undersøgelsen via en samtykkeerklæring.
• Den uafhængige bedømmer vil derefter indsamle data ved baseline for de skitserede resultatmål: (Se venligst afsnittet om resultater for at få alle detaljer):

Data/statistisk analyse:

Beskrivende statistik og estimering ved hjælp af 95 % CI'er vil være hovedfokus for analysen. Antallet af deltagere, der rekrutteres og fastholdes, og oplysninger om manglende eller ufuldstændige data fra alle resultatmål vil blive undersøgt. Baseline demografi og udfaldsvariable vil blive sammenlignet på alle vurderingstidspunkter inden for grupper.

For kategoriske mål vil frekvenser og procenter blive præsenteret, og for kontinuerlige mål vil middelværdi og standardafvigelse (SD) blive rapporteret. For kontinuerlige mål, der viser tegn på en vis skævhed, kan et median- og interkvartilområde også præsenteres eller erstatte middelværdien og SD. Inden for gruppeændringer vil score og deres 95% CI blive undersøgt i forhold til MCID. Gentagne målinger ANOVA'er vil blive brugt til at sammenligne gruppeforskelle af kontinuerte variable på tværs af de tre tidspunkter. Statistisk signifikans vil blive bestemt a-priori ved et alfa-niveau på 0,05.

Til analyse af EEG-data vil dette være en eksplorativ analyse ved hjælp af en multilevel linear mixed model (LMM) tilgang til at undersøge forskelle mellem interventionsgrupperne over tid i EEG alfa-, beta- og theta-båndstyrken. Gentagne tiltag inden for deltagerne vil blive modelleret som en tilfældig effekt. Faste effekter i modellen, vil omfatte gruppeopgave og tid. De modererende virkninger af smerteintensitet og interferens vil også blive evalueret. LMM vil studere både hovedeffekter og interaktionseffekter ved at bruge R-pakken lme4 til at passe til modellerne. Modeller vil blive sammenlignet ved hjælp af Likelihood Ratio Tests (LRT) for at vurdere betydningen af ​​effekter. Statistisk signifikans vil blive bestemt a-priori ved et alfa-niveau på 0,05.

Når alle data er indsamlet, vil dataanalyse blive udført af en databehandler, der er blindet for gruppeallokering. En fuldstændig statistisk analyseplan vil blive udarbejdet inden den endelige analyse. Statistisk analyse vil blive udført ved hjælp af SPSS version 29 software, og analyse vil blive udført som intention to treat (ITT) og pr protokol.