Kortikospinaaliset ja motoriset käyttäytymisvasteet fysioterapian jälkeen potilailla, joilla on krooninen alaselkäkipu.

Tässä ehdotetussa tutkimuksessa käytetään 18–40-vuotiaiden mukavuusotosta. Tutkittavat, joilla on yli 3 kuukautta kestänyt alaselkäkipu tai toistuva alaselkäkipu vähintään kaksi jaksoa, jotka häiritsivät päivittäistä elämää ja/tai vaativat hoitoa, rekrytoidaan kahdelle yliopiston fysioterapiaklinikalle lähetetyillä lehtisillä sekä suusta suuhun aiheista ja ystäviltä. Koehenkilöt, joilla ei ole ollut alaselkäkipuja elinaikanaan, rekrytoidaan myös laatimaan normatiivisia tietoja. Osallistumisesta kiinnostuneet koehenkilöt käyvät läpi seulontaprosessin mukaan lukien poissulkemiskriteerien tarkistuslistalla ja saavat lyhyttä tietoa tutkimuksesta. Jos he täyttävät kaikki osallistumiskriteerit, suostumusprosessi suoritetaan.

Kaikki tutkittavat täyttävät väestötietolomakkeen. CLBP:ssä koehenkilöille suoritetaan standardoitu liikejärjestelmän vajaatoimintatutkimus ja poikittaisvatsalihaksen paksuuden mittaus, itseraportointikyselyt; kipu, vammaisuus, elämänlaatu ja liikkeen pelko) ja toiminnalliset testit (5-kertainen istuma-seisomatesti, 2 minuutin askeltesti, toiminnallinen ulottuvuustesti, vatsavartalon venymistesti ja vatsan kiertymistesti). Tiedonkeruun ja sokeuden järjestämisestä vastaava projektipäällikkö järjestää 2 biomekaanisen tiedonkeruun ajan. Koehenkilöille, jotka kieltäytyvät osallistumasta biomekaaniseen laboratoriotestaukseen, suoritetaan 6 viikon interventio.

Ensimmäisellä käynnillä (interventiokäyntiä edeltävä käynti#1) kerätään biomekaanisia tietoja, mukaan lukien liike- ja kliiniset tiedot, lannerangan stabiilisuus ja aivokuoren kiihtyvyys. Ruumiin maamerkit tunnistetaan. Näihin maamerkkeihin kuuluvat 1) T12-S2:n lannenikama, 2) lumbaal erector spinae (ES) ja multifidus (LM) (3 cm lateraalista L3-pihasta ja 2 cm lateraalista L3-kiinteestä), 3) molemminpuolinen lateraali reisiluun epikondyyli ja 4) bilateral lateraalinen malleolus. L1:n, S2:n, reisiluun bilateraalisen epikondyylin ja bilateraalisen malleoluksen nivelprosesseja käytetään liikkeenseurantaantureiden sijainneina, kun taas ES- ja LM-sijaintia käytetään pintaelektrodin sijoittamiseen aivokuoren kiihtyvyysmittaukseen.

Liike- ja kliinisen havainnoinnin tietojen keräämistä varten koehenkilöitä opastetaan suorittamaan 1) jatkuvat asennot mukaan lukien tavallinen istuminen, korjattu asento istuessa, tavallinen seisoma, korjattu asento seistessä sekä 2) toiminnallisia liikkeitä, mukaan lukien aktiivinen taipuminen eteenpäin, seisomaan istumaan. , istu seistä, kävele 30 sekuntia, nouse portaita, laske portaita ja ota laatikko lattialta. Tämän jälkeen koehenkilöitä pyydetään suorittamaan kliinisiä liiketestejä, mukaan lukien aktiivinen taipuminen eteenpäin (tarjoilijan jousi), seisominen takakallistuksella, yhden jalan asento vasemmalla ja oikealla jalalla, yksijalkainen kyykky vasemmalla ja oikealla jalalla, makuuasennossa oikea ja vasen suorana jalkojen nousukokeet, makuuasennossa oikean ja vasemman lonkan kaappaus polven taivutustesteillä, nelijalkainen taaksepäin kivikoe, makuulle oikean ja vasemman polven koukistustesteillä, alaspäin oikean ja vasemman lonkan sisä-/ulkokiertotesteillä, makuulle oikean ja vasemman lonkan venytystesteillä . Harjoituskoetta järjestetään 1-2 toistoa liikkeen tuntemiseksi. Kukin koehenkilö suorittaa 2 sarjaa 3 peräkkäistä toistoa kustakin toiminnallisesta liikkeestä ja kliinisestä liiketestistä kiinteässä järjestyksessä, kun taas 2 arvioijaa arvioi itsenäisesti poikkeavan liikkeen esiintymisen/puutteen. Liikekokeiden välillä pidetään 30 sekunnin lepo (lepoaika voi olla pidempi tarvittaessa). Kivun intensiteettiä, sykettä ja havaitsevan rasituksen arvoa (RPE) seurataan jokaisen testin jälkeen. Liiketunnistimet poistetaan.

Sen jälkeen koehenkilöille tehdään lannerangan vakaustesti. Kaksi sähkömagneettista seuranta-anturia sijoitetaan T12- ja S2-pinoprosesseihin, kun taas yksi anturi kiinnitetään käsidynamometriin. Koehenkilöitä pyydetään asettumaan makuulleen hoitosängylle ja molemmat jalat lattialla. Tutkija käyttää 10 kg:n puristusvoimaa L1-L5-pihaprosesseihin 2 sekunnin ajan. Tämä 10 kg:n puristusvoima on johdettu pilottityöstä, jossa tutkijat piirsivät kaavion X-akselin puristusvoiman ja Y-akselin posteroanteriorisen siirtymän välillä. Kaavio osoitti tasanne (ei siirtymää, vaikka puristusvoima kasvaisi) noin 10 kg:n kohdalla. Sitten koehenkilöitä pyydetään nostamaan molemmat jalat pois lattiasta oletettavasti aktivoiden LM:n, kun taas tutkija kohdistaa uudelleen samaa puristusvoimaa L1:een L5:een. Kipu kirjataan, kun puristusvoimaa käytetään kullakin selkärangan tasolla. Anturin siirtymä kerätään kuvaamaan lannerangan vakautta.

Aivokuoren kiihtyvyysmittauksessa koehenkilöille tehdään kortikospinaalinen kiihtyvyysmittaus käyttäen transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS). Tutkija käyttää ES- ja LM-maamerkkejä EMG-elektrodien sijoittelussa. Ennen pinta-EMG-elektrodien asettamista iho hiotaan kevyesti hiomapaperilla ja puhdistetaan puuvillalla ja alkoholilla ihon impedanssin alentamiseksi. Elektrodit kohdistetaan samansuuntaisesti lihaskuitujen kanssa. Sitten koehenkilöt istuvat mukavasti kallistetussa tuolissa molempien käsien tuettuna. Heitä pyydetään käyttämään uimalakkia, jota käytetään ES:n ja LM:n stimulaatioalueiden tunnistamiseen. Tutkija käyttää TMS:ää yksipulssisella monofaasisella stimuloimaan jokaista pistettä ennalta merkittyjen päänahan kohtien päällä 5 x 7 -ruudukossa (0-5 cm lateraalisesti ja 5 cm etu- ja 2 cm takaa kärjestä). Motorinen aivokuoren stimulaatio suoritetaan submaksimaalisten lihasten supistusten aikana (20 % MVIC:llä) EMG-visuaalisen palautteen avulla. Viisi ärsykettä annetaan jokaiseen pisteeseen ruudukon yli 5 sekunnin välein ärsykkeiden välillä ja 1 minuutin tauko jokaisen pistestimulaation jälkeen. Moottorin herätyspotentiaalit (MEP) tallennetaan. Näitä Euroopan parlamentin jäseniä käytetään edustamaan kortikospinaalista kiihottumista lähtötilanteessa. Kortikospinaalisen kiihtyvyystietojen keruun päätyttyä. Kaikki elektrodit poistetaan ja jäljet ​​kohteen iholta poistetaan.

Toinen käynti (interventiokäyntiä edeltävä käynti#2) ajoitetaan 1-3 päivän välein ensimmäisestä käynnistä (interventiokäyntiä edeltävä käynti#1). Todisteet osoittavat, että aivokuoren kiihtyvyysmuutosten säilyminen voi kestää 24 tuntia; toisella käynnillä pyritään siis pesemään pois TMS:n vaikutukset kortikospinaaliseen kiihottavuuteen TMS-mittauksesta ennen tDCS:n tai NMES:n saamista. LM-aktivaatiomittaukset lähtötilanteessa kerätään. Koehenkilöt ovat makuuasennossa hoitopöydällä ja rintakehä (taso T3) ja lantio (taso S2) on kiinnitetty tukevasti sänkyyn. Sitten tutkija, joka on sokeutunut ryhmätehtävään, sijoittaa ultraäänianturin oikeaan L4-5-fasettiniveleen. Oikea LM-paksuus levossa tallennetaan. Sen jälkeen koehenkilöä pyydetään suorittamaan 2 toistoa maksimaalista vapaaehtoista isometristä supistusta (MVIC) selän ojennukselle pyörittämällä vasemmalle oikean LM:n aktivoimiseksi 1 minuutin tauolla toistojen välillä. Tutkija mittaa oikean LM-paksuuden MVIC:n aikana molemmilla toistoilla. Koehenkilöä pyydetään arvioimaan koetun rasituksen (RPE) arvo ja pitämään 5 minuutin lepoaika lihasten väsymisen estämiseksi. Neuromuskulaarisen sähköstimulaation (NMES) elektrodit sijoitetaan bilateraaliseen LM:ään ja järjestelmä asetetaan häiriötilaan (6000 Hz, lyöntitaajuus 20-50 Hz, skannausefekti). Sitten tutkija sijoittaa ultraäänianturin oikeaan L4-5-fasettiliitokseen. NMES-intensiteetti asetetaan maksimaaliseen toleranssiin, joka oletettavasti aktivoi useimmat LM:ssä saatavilla olevat moottoriyksiköt. Koehenkilöä pyydetään suorittamaan 2 MVIC-toistoa samanaikaisesti NMES:n kanssa.

LM-aktivaatiomittauksen jälkeen koehenkilöt jaetaan satunnaisesti 3 ryhmään (tDCS-aloitus MCE-ryhmällä, NMES-aloitus MCE-ryhmällä ja MCE-ryhmä yksin). Ensimmäisellä käynnillä pyrimme määrittämään tDCS:n ja NMES:n vaikutukset MCE:tä vastaan. MCE-ryhmän tDCS-pohjustuskohteet saavat tDCS:n käyttämällä 5x7 cm:n elektrodeja, joissa anodielektrodi sijoitetaan M1:een, joka edustaa selkälihaksia (1 cm etupuolella ja 4 cm lateraalissa kärjestä), kun taas katodielektrodi asetetaan kontralateraaliin. supraorbitaalinen alue. Voimakkuus asetetaan arvoon 2 mA ja 10 sekunnin häivytys sisään/ulos. Kohdetta stimuloidaan tDCS:llä 20 minuutin ajan. Koehenkilöt, jotka ovat NMES-pohjustuksessa MCE-ryhmällä, saavat NMES:n käyttämällä häiriötilaa (6000 Hz, lyöntitaajuus 20-50 Hz, skannausefekti) kahdenvälisessä LM:ssä. Voimakkuus asetetaan kohteen enimmäistoleranssiin. Stimulaatio asetetaan 10 sekuntia päälle ja 60 sekuntia pois päältä lihasten väsymyksen minimoimiseksi. MCE-ryhmän koehenkilöt saavat MCE:tä 20 minuutin ajan. Sen jälkeen kaikille koehenkilöille tehdään LM-aktivaatio-, lannerangan stabiilius- ja aivokuoren kiihtyvyysmittaukset käyttäen samaa protokollaa. Näitä tietoja käytetään määrittämään tDCS:n ja NMES:n välittömät vaikutukset MCE:tä vastaan ​​(tavoitteet 1 ja 3). Tutkija varaa koehenkilöiden kanssa ajan 6 viikon mittaiseen interventioohjelmaan.

6 viikon mittainen interventio-ohjelma voi alkaa minä tahansa päivänä koehenkilön mieltymyksen mukaan, mutta se ei saisi olla kauempaa kuin 1 viikko perusmittauksen jälkeen. 6 viikon interventio-ohjelmassa koehenkilöt, jotka saavat tDCS-pohjustusta MCE-ryhmällä, saavat 20 minuutin tDCS:n, kun taas MCE-ryhmällä NMES-pohjustushoidossa olevat saavat 20 minuutin NMES-tutkimuksen käyttäen samaa asetusta kuin aiemmin mainittiin, ja koehenkilöt Pelkästään MCE:ssä ryhmä saa 20 minuutin vale-tDCS:n asettamalla intensiteetiksi nolla mA. 20 minuutin kuluttua koehenkilö saa MCE:n.

Kohde saa tDCS:n, vale-tDCS:n tai NMES:n 20 minuutin ajan, minkä jälkeen 20 minuutin valvotun MCE:n jokaisessa istunnossa. Koehenkilöä rohkaistaan ​​suorittamaan sama harjoitus kuin fysioterapiaistunto 15 minuuttia kerran päivässä ja pitämään kirjaa harjoituspäiväkirjasta. Tutkittava saa määrättyä interventiota kahdesti viikossa 6 viikon ajan. Interventioiden kokonaismäärä on 12 istuntoa. Tutkimuksen yleistettävyyden lisäämiseksi tutkijat eivät kiinnitä viikonpäivää. Koehenkilöt voivat valita itselleen sopivan viikonpäivän. Pidämme kuitenkin kahdesti viikossa, koska todisteet osoittavat kivun ja vamman paranemisen. Koehenkilöitä pyydetään täyttämään kipu- ja vammakyselylomakkeet sekä toiminnalliset testit viikolla 2.

6 viikon interventio-ohjelman päätyttyä koehenkilöille suoritetaan biomekaanisten tietojen keruu, mukaan lukien liike, kliininen havainnointi, LM-aktivaatio, lannerangan stabiilisuus ja aivokuoren kiihtyvyys. Myös kliiniset tulokset, kuten kipu, vammaisuus, elämänlaatu, liikkeen pelko, muutoksen globaali luokitus sekä potilaiden tyytyväisyys, kerätään. Toiminnalliset testit tehdään myös 6 viikon hoidon jälkeen. Lähtötilanteen ja kuuden viikon jälkeisiä tietoja käytetään vertaamaan 6 viikon interventio-ohjelman tehokkuutta tDCS-pohjustusvaiheessa MCE:llä, NMES-pohjustus MCE:llä ja pelkkä MCE potilailla, joilla on CLBP (tavoite 3). Lisäksi kortikospinaalista kiihtyneisyyttä, LM-aktivaatiota, lannerangan vakautta, liikekuvioita ja kliinisiä tuloksia käytetään parametrien välisten assosiaatioiden määrittämiseen (tavoite 4).