Behandlung des komplexen regionalen Schmerzsyndroms

Hintergrund: Das komplexe regionale Schmerzsyndrom (CRPS) ist eine chronische Schmerzerkrankung, die durch eine Konstellation sensorischer, motorischer und autonomer Dysfunktionen gekennzeichnet ist (Gierthmühlen et al., 2014). CRPS kann eine schwächende Erkrankung sein, die die Lebensqualität drastisch beeinträchtigt. Es gibt zwei Arten von CRPS; Typ 1, bei dem keine erkennbare Nervenverletzung vorliegt, sondern nach einem bekannten schädlichen Ereignis auftritt und häufig eine Immobilisierung mit sich bringt, und Typ 2, bei dem eine deutliche Nervenverletzung vorliegt. Es gibt Herausforderungen bei der Diagnose von CRPS und derzeit werden die Budapester Kriterien an den jeweiligen Forschungs- oder Praxiskontext angepasst. Für diese Studie planen die Forscher, die von Budapest modifizierten Forschungskriterien wie vorgeschlagen zu verwenden (Harden et al., 2013). CRPS unterscheidet sich von anderen chronischen Schmerzzuständen; neuropathische Erkrankungen wie radikuläre Schmerzen oder postherpetische Neuralgie oder generalisierte unspezifische Schmerzzustände wie Fibromyalgie; Dabei geht der Schmerz mit offensichtlichen und deutlichen Veränderungen der sensorischen Verarbeitung, einer Beteiligung des sympathischen Nervensystems und einer motorischen Dysfunktion einher. Für diese Personen bestehen derzeit nur begrenzte Behandlungsmöglichkeiten, und die Leitlinien basieren auf dem Konsens von Experten (Goebel et al., 2019). Vorhandene Erkenntnisse legen nahe, dass eine fortgesetzte Physiotherapie mit unterstützender Schmerzkontrolle und psychologischer Behandlung die wichtigste Strategie zur Behandlung von CRPS ist (Goebel et al, 2019).

Die repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) bietet eine potenzielle Möglichkeit zur nichtinvasiven Schmerzbehandlung bei Patienten mit CRPS. Einige Studien haben die analgetische Wirkung von rTMS bei Patienten mit CRPS aufgezeigt. Gaertner et al. (2018) stimulierten den motorischen Kortex bei Patienten mit CRPS mit 10 Hz. Die Patienten konnten zwischen einer (n= 6) und fünf (n= 15) Behandlungssitzungen wählen. Eine Woche nach der letzten Behandlungssitzung konnte in beiden Gruppen eine signifikante Schmerzreduktion nachgewiesen werden. Es gab keine Gruppenunterschiede hinsichtlich der Schmerzveränderungen. Bei zwei Patienten aus jeder Gruppe blieb die Schmerzlinderung über 6 Wochen nach der Behandlung hinaus um mehr als 50 % zurück. Darüber hinaus haben Piceralli et al. (2010) beobachteten eine Schmerzreduktion nach 10 Sitzungen mit 10-Hz-rTMS, die auf den motorischen Kortex angewendet wurden, bei einer Gruppe von 12 Patienten mit CRPS. Darüber hinaus haben Pleger et al. (2004) fanden heraus, dass eine rTMS-Sitzung auf den motorischen Kortex ausreichte, um eine Schmerzlinderung zu bewirken, die Dauer der Linderung hielt jedoch nur 45 Minuten nach der Stimulation an. rTMS wurde auch bei anderen chronischen Schmerzzuständen wie neuropathischen Schmerzen (NP) eingesetzt. Scheinkontrollierte Studien haben die analgetische Wirkung von rTMS, angewendet auf den primären motorischen Kortex, auf NP-Symptome bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen gezeigt (Defrin et al., 2007; Jette et al., 2013; Yilmaz et al., 2014; Sun et al ., 2019). Diese letztgenannten Effekte treten unmittelbar nach der Behandlung auf (Jette et al., 2013) und halten bis zu sechs Wochen nach der Behandlung an (Yilmaz et al., 2014).

Obwohl der chronische Schmerzzustand variieren kann, wird angenommen, dass die analgetischen Wirkungen von rTMS auf die Modulation nozizeptiver Hemmkreise durch Stimulation des motorischen Kortex zurückzuführen sind (Lefaucheur et al., 2008; Nizard et al., 2012). Diese Stimulation kann zu Veränderungen in glutamatergen oder GABAergen Neurotransmitterwegen führen, die zu einer Unterdrückung des Schmerzempfindens führen (Lefaucheur et al., 2008; Ciampi De Andrade et al., 2014). Darüber hinaus fördert rTMS die Neuroplastizität und die Umschulung kortikaler Schaltkreise. Dies kann genutzt werden, um die kortikale Aktivität wiederherzustellen, die bei Patienten mit CRPS verändert ist (León et al., 2018).

Im Gegensatz zu anderen chronischen Schmerzzuständen besteht das Ziel der CRPS-Behandlung darin, das Fortschreiten der Krankheit frühzeitig zu stoppen und dadurch die Schmerzen zu lindern, und nicht nur auf die Schmerzbekämpfung. Ein Ansatz besteht darin, die afferenten Verbindungen zwischen der betroffenen Extremität und dem somatosensorischen Kortex zu stärken. Zusätzlich zu Schmerzen ist CRPS mit strukturellen und funktionellen Veränderungen der somatosensorischen, primärmotorischen und ergänzenden motorischen Bereiche verbunden (Urits et al., 2018; Echalier et al., 2020). Insbesondere sind die kortikalen Darstellungen der betroffenen Extremität im somatosensorischen Kortex kleiner und weisen eine größere Überlappung mit angrenzenden Bereichen auf (Swart et al., 2009; Pietro et al., 2013). Es wird vermutet, dass dies auf einen Rückgang des afferenten Inputs aus der Peripherie zurückzuführen ist (Legrain et al., 2011; Moseley et al., 2012). Darüber hinaus wird diese Neuorganisation durch die minimale Nutzung der betroffenen Extremität durch die Patienten verstärkt, um Schmerzen zu vermeiden (Echalier et al., 2020). Daher stellt sich die Frage, ob eine sensomotorische Aufgabe, die afferente Eingaben aus der Peripherie stimuliert, bei der Wiederherstellung des somatosensorischen kortikalen Territoriums und letztendlich zur Schmerzlinderung bei diesen Patienten beitragen kann.

Ziel dieser Studie ist es, die Machbarkeit der Studienabläufe in einer Machbarkeitsstudie mit 18 Patienten zu untersuchen. Darüber hinaus wird der Einsatz von rTMS gepaart mit einer sensomotorischen Trainingsaufgabe bei CRPS-I-Patienten untersucht, um positive neuroplastische Veränderungen hervorzurufen und so eine vorübergehende und langfristige Schmerzlinderung zu bewirken. rTMS wird an den primären motorischen Kortex abgegeben, der die Hand steuert, um eine Umgebung innerhalb des sensorisch-motorischen Kortex zu schaffen, die die Neuroplastizität fördert. Dies wird durch Hochfrequenz-rTMS erreicht, das die kortikale Erregbarkeit erhöht (León et al., 2018). Dies wiederum fördert die intraneuronale Konnektivität und Reorganisation, die durch die sensomotorische Integration erreicht wird, die durch die sensomotorische Trainingsaufgabe bereitgestellt wird. Bei dieser Aufgabe werden die Finger zwei bis fünf und das Handgelenk der betroffenen Hand nicht-invasiv einzeln stimuliert und erfordern, dass der Teilnehmer eine Bewegung mit diesem Finger oder Handgelenk ausführt.

Studiendesign: Alle Teilnehmer geben eine schriftliche Einverständniserklärung ab. Die Patienten behalten ihre aktuellen Medikamente und Physiotherapie während der gesamten Dauer des Experiments bei. Die Teilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip einer von drei Gruppen zugeteilt. Alle Gruppen erhalten weiterhin entsprechend ihrer Erkrankung konservative Pflege und Physiotherapie. Gruppe A-Kontrolle wird die Intervention nicht erleben, Gruppe B wird die rTMS- und sensomotorische Trainingsintervention erleben. Gruppe C wird nur die sensomotorische Trainingsintervention erleben. Der Eingriff wird 4 Wochen lang ungefähr 4 Tage pro Woche durchgeführt. Während dieses Zeitraums von 4 Wochen erfahren die Teilnehmer der Gruppe A keine Intervention.

Studieninterventionsverfahren: Repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) wird auf die linke motorische Kortexdarstellung des rechten Abductor pollicis brevis (APB)-Muskels angewendet, unabhängig von der betroffenen Hand (Sun et al., 2019). Oberflächenelektromyographie-Elektroden (EMG) werden auf der Haut über dem APB-Muskel platziert. Vor dem Anbringen der Einwegelektroden wird die Hautstelle mit Alkohol gereinigt. Als nächstes wird die Position des rechten APB-Muskels in der linken Hemisphäre bestimmt, indem Reize mit ~50 % maximaler Stimulatorleistung (MSO) über die ungefähre Position der rechten APB-Darstellung abgegeben und die Spulenposition angepasst werden, bis große und konsistente motorisch evozierte Potenziale ( Abgeordnete) werden ermittelt. Wenn es den Forschern nicht gelingt, einen MEP aus dem APB-Muskel zu gewinnen, werden die Forscher versuchen, den MEP aus dem ersten dorsalen Interosseusmuskel zu gewinnen. Die räumliche Position, die große und konsistente MEPs hervorruft, wird mithilfe von Brainsight Neuronavigation aufgezeichnet. Dieser Ort wird als Motor-Hotspot bezeichnet und wird während des gesamten Eingriffs verwendet. Dieser Vorgang dauert ca. 15 Minuten. Die rTMS-Stimulation wird auf den identifizierten motorischen Hotspot bei 80 % Ruhemotorschwelle (RMT) angewendet (Sun et al., 2019). RMT wird jedes Mal durchgeführt, wenn rTMS geliefert wird und zu T0, T1 und T2. Um RMT zu erhalten, erhält der Patient einzelne TMS-Impulse an den APB-Hotspot. Die RMT ist definiert als die minimale TMS-Intensität, die in 5 von 10 aufeinanderfolgenden Versuchen eine motorische Reaktion von 50 μV hervorruft, wenn der APB-Muskel in Ruhe ist. Dieser Vorgang dauert ca. 5 Minuten. Nach der Kalibrierung des RMT erhält der Patient die rTMS-Stimulation mit einer 90-mm-8-Spule. Die Spule wird tangential zur Kopfhaut in einem Winkel von 45° zur Mittellinie positioniert und der Griff der Spule wird um 5° nach hinten und seitlich gerichtet. Der Patient erhält 2000 Impulse mit einer Stimulationsfrequenz von 10 Hz (Sun et al., 2019; Yilmaz et al., 2014; Jette et al., 2013; Kang et al., 2009; Nardone et al., 2017). Einhundertsiebenundsechzig Züge werden für eine Dauer von 1,2 Sekunden (Intervall zwischen Zügen von 3 Sekunden) geliefert (Sun et al., 2019). Die rTMS-Auslieferung dauert etwa 11,5 Minuten.

Bei Teilnehmern der Gruppe B wird der Teilnehmer unmittelbar nach der rTMS an einer sensomotorischen Trainingsaufgabe teilnehmen, die eine Stimulation des digitalen Nervs und des Nervus medianus umfasst, die separat auf jede einzelne Ziffer mithilfe von Ringelektroden und auf den Nervus medianus mithilfe einer Stabelektrode angewendet wird. Teilnehmer der Gruppe C erleben vorab die sensomotorische Trainingsaufgabe ohne rTMS. Während der sensomotorischen Trainingsaufgabe erfahren die Teilnehmer eine Nervenstimulation an einem ihrer Finger (2-5) oder am Nervus medianus am Handgelenk. Ein Versuch beginnt, wenn einer der Bereiche (Finger oder Handgelenk) 2 ms lang mit einem oder zwei Stimulationsimpulsen stimuliert wird. Die Anzahl der Stimulationen gibt Aufschluss über die Anzahl der Bewegungen. Beispielsweise würden zwei Stimulationsimpulse am Zeigefinger zwei Beugungs- und Streckungsvorgänge erfordern. Sobald die Stimulation erfolgt, beugt und streckt der Teilnehmer den entsprechenden Bereich, in dem die Nervenstimulation gespürt wurde. Diese Schulung dauert etwa 30 Minuten.