Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio ja jooga polven nivelrikkoon

Tausta:

"Omnipresent" on yleinen sana, jota ihmiset, joilla on polven nivelrikko (KOA), käyttävät kuvaamaan siihen liittyvää kipua, jonka arvaamattomuus aiheuttaa fyysisiä, sosiaalisia ja emotionaalisia häiriöitä. Monien mielestä KOA-kipu johtaa rajoittuneeseen liikkuvuuteen, heikentyneeseen elämänlaatuun ja kohonneisiin terveydenhuoltokustannuksiin KOA-kivun ja sen mekanismien tiedetään olevan monimutkaisia, ja hermoston signaloinnin (ANSS) muutokset johtavat jatkuvaan kipuun ja hoidon epäonnistuminen ohjeisiin perustuvassa hoidossa. .9 Valitettavasti KOA-kivun tehokkaista konservatiivisista hoidoista puuttuu, mukaan lukien harjoitus10-12, joka saa aikaan vain vaatimattomia kipua lievittäviä vaikutuksia ja jolla on vain vähän vaikutusta ANSS:ään. KOA-potilaiden konservatiivisen kivunhallinnan parantamiseksi on välttämätöntä suunnitella mekanismiin perustuvia interventioita ja tutkia rohkeita uusia tapoja muokata ANSS:ää potilastulosten optimoimiseksi.

Ratkaisun löytäminen KOA-kipuun:

Uusi interventiomme keskittyy ANSS:n biomarkkerin käsittelemiseen. Ratkaisumme sisältää non-invasiivisen aivostimulaation (NIBS) käyttämisen transkraniaalisen tasavirtastimulaation (tDCS) muodossa yhdistettynä mielen ja kehon joogaharjoitukseen hermopolkujen muokkaamiseen. Tämä on lupaava ja turvallinen vaihtoehto lääkkeille – jotka uhkaavat tottua, haittatapahtumia ja riippuvuutta – ja joka perustuu harjoituksen suorittamisen/tutkinnan rajalliseen tehokkuuteen eristyksissä. Tietojemme mukaan tämä on ensimmäinen kokeilu, jossa tätä yhdistelmää on käytetty krooniseen kipuun ja ihmisillä, joilla on KOA. Olemme valinneet tämän yhdistelmän, koska tDCS:llä on potentiaalia tuottaa synergistisiä hermostovaikutuksia joogan kanssa ja vahvistaa kipuvaikutuksia.

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) muuttaa hermoston plastisuutta ja parantaa kipua:

tDCS lievittää kipua iäkkäillä KOA-potilailla, erityisesti yhdistettynä harjoituksen tai mindfulnessin vahvistamiseen. Mekaanisesti tDCS:n uskotaan muuntavan hermosolujen kiihottumista ja lisäävän neuroplastisuutta, millä on suoria ja epäsuoria vaikutuksia keskeiseen nokiplastiseen prosessointiin aivokuoren ja subkortikaalialueilla. tDCS on osoittanut parantuneen ehdollisen kivun modulaation (CPM) tehokkuuden, mikä johtaa kivun vähenemiseen vanhemmilla aikuisilla, joilla on KOA ja joilla on puutteellinen CPM. tDCS:n meta-analyysit kroonisen kivun hoitoon raportoivat pienistä tai kohtalaisista vaikutuksista kivun vähentämiseen, kun taas NIBS:n ​​(mukaan lukien tDCS:n) ja harjoituksen meta-analyysi osoitti kohtalaisia ​​tai suuria vaikutuskokoja (-0,62) verrattuna näennäiseen NIBS:ään plus harjoitukseen. Yhdessä tutkimuksessa iäkkäillä KOA-potilailla arvioitiin tDCS:ää ja mindfulness-meditaatiota kahden viikon ajan, mikä raportoi parantuneista OA-oireista ja kipuherkkyydestä verrattuna valehoitoon. Interventiot, joissa on ≥10 NIBS-hoitokertaa, osoittavat enemmän kivun vähenemistä verrattuna harvempiin hoitokertoihin.

Lähestymistapamme, jossa yhdistyvät 13 tDCS-istuntoa joogaan, tarjoaa vahvistumisen ja mindfulnessin edut hermoston säätelyn lisäksi, mikä voi tuottaa suuria vaikutuksia kivunlievitykseen.

Jooga moduloi aivojen verkostoja ja on turvallista ja kaikkien saatavilla KOA:n avulla. Tärkeää on, että jooga on turvallista ihmisille, joilla on muita sairauksia, koska se yhdistää fyysisiä asentoja, hengitysharjoituksia, meditaatiota ja rentoutumista, joiden oletetaan vähentävän kipua säätelemällä ylhäältä alas ja alhaalta ylös syöttämistä. fysiologiset järjestelmät, jotka moduloivat nosiseptiivisia signaaleja. FMRI-tutkimuksista saadut todisteet osoittavat, että jooga muuttaa toiminnallista yhteyttä verkkoihin, jotka liittyvät krooniseen kipuun. KOA-suosituksissa suositellaan joogaa ehdollisesti heikon todisteen ja harvojen tutkimusten vuoksi. Äskettäinen joogan meta-analyysi OA:lle (n = 640) viittaa siihen, että jooga on lupaava toimenpide KOA:n kivun, toiminnan ja jäykkyyden parantamiseksi.

Projektimme pyrkii muuttamaan nykyistä paradigmaa konservatiiviseen kivunhallintaan KOA-potilailla arvioimalla kipumekanismiin perustuvaa hoitostrategiaa monikeskuksessa pilotti- ja toteutettavuussatunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa. Oletamme, että todellinen tDCS ja jooga vähentävät kliinisesti merkityksellistä kipua verrattuna näennäiseen tDCS:ään ja joogaan.

Erityistavoitteemme ovat:

1. Selvittää, onko mahdollista tarjota tDCS:tä ja joogaa aikuisille, joilla on KOA.
2. Tutkia aktiivisen tDCS:n ja joogan vaikutuksia vale-tDCS:ään ja joogaan verrattuna kipuun ja toiminnallisiin tuloksiin ja kuinka paljon ne eroavat sukupuolen ja sukupuolen mukaan

Menetelmät Tutkimuksen suunnittelu: Tämä on toteutettavuus- ja pilotti kaksoissokkoutettu, satunnaistettu, valekontrolloitu monikeskus, kaksihaarainen kliininen tutkimus, jonka allokaatiosuhde on 1:1. Osallistujat satunnaistetaan saamaan aktiivista tai näennäistä tDCS:ää ja joogaa 9 viikon ajan. Seuranta tapahtuu toimenpiteen lopussa ja 3 kuukauden kuluttua. Käytössä on käsitteellinen viitekehys toteutettavuuden ja pilottitutkimusten määrittämiselle29 sekä interventiokokeiden standardiprotokollakohteet30. Tutkimustulokset raportoidaan käyttämällä laajennettua CONSORT-ohjetta pilottikokeille ja tarkistuslistaa, joka standardoi joogan interventioiden raportoinnin (CLARIFY).31 Näyte: Rekrytoimme yhteisössä asuvia aikuisia Sherbrookesta, Quebecistä, Hamiltonista ja Lontoosta, Ontariosta, joilla on polven OA-diagnoosi tai jotka täyttävät KOA:n NICE-kriteerit: ≥45-vuotiaat, joilla on liikkeisiin liittyvää nivelkipua ja joko ei aamulla polven jäykkyyttä tai jäykkyys 30 minuuttia tai vähemmän. Osallistujat raportoivat kivun keskimääräiseksi voimakkuudeksi ≥3/10 viimeisen kuukauden aikana.

Poissulkemiskriteerit: systeeminen tulehduksellinen niveltulehdus, mikä tahansa polven injektio viimeisen 3 kuukauden aikana, kyvyttömyys nousta ylös ja alas lattiasta itsenäisesti, alaraajan trauma tai leikkaus 6 kuukauden sisällä, osallistuu tällä hetkellä toiseen OA:n kliiniseen tutkimukseen, liikkumisapuvälineiden käyttö, tällä hetkellä KOA-kivun hoito (esim. fysioterapia), suunnitellut poissaolot > 1 viikko, tDCS:n vasta-aiheet, kuten neurologiset tai neuropsykiatriset sairaudet, aivojen leikkaus tai kasvain, metalliset implantit, epilepsia tai päihteiden väärinkäyttö tai -riippuvuus, sisäkorva tai silmä implantti, sydämentahdistin tai sydämen defibrillaattori tai ekseema päänahassa.32 Rekrytointimenetelmät: Sijoitamme esitteitä perus- ja toissijaisiin kliinisiin tiloihin, käytämme sosiaalista mediaa (Facebook-mainokset), Sherbrooken ja McMasterin ikääntymistutkimuskeskusten ja Quebec Pain Research Networkin sähköpostilistoja. Pyrimme rekrytoimaan yhtä paljon miehiä ja naisia.

Seulonta ja arvioinnit: Suostumuksen saaneet osallistujat osallistuvat henkilökohtaiseen arviointiin ja täyttävät tutkimuskyselyt. Jos osallistujalla on kahdenvälinen KOA, tutkitaan oireellisin polvi. Jos molemmat polvet kärsivät yhtä paljon, tutkitaan hallitsevaa polvea, joka on polvi, jota käytetään kävelyn aloittamiseen.

Otoskoko: Pilottikokeissa käytettiin otoskoon laskemiseen suositeltua luottamusväliä täydellisen seurannan prosenttiosuuden ympärillä (ensisijainen toteutettavuustavoite).33 Pyrimme 90-prosenttiseen seurantaan, mutta katsomme tutkimuksen onnistuneen, jos saavutamme vähintään 80-prosenttisen seurannan ensisijaiselle kliiniselle tuloksellemme. Käyttäen 10 %:n virhemarginaalia, edellytämme 61 osallistujaa plus 10 % menetyksen seurantaan, yhteensä 68 (34 per ryhmä). Jos vähintään 61/68 (89,7 %) osallistujaa saavuttaa onnistuneen seurannan, 95 %:n luottamusvälin alaraja on yli 80 % ja pidämme kokeilua mahdollisena.

Satunnaistaminen ja sokkouttaminen: Rekrytointiprosessista riippumaton tiimin jäsen suorittaa satunnaistamisen REDCap-satunnaistusmoduulilla. Perus- ja seurantaarviointien arvioijat, osallistujat ja joogaohjaajat sokeutuvat ryhmien jakamiseen.

Menettelyt ja toimet: Itseraportoidut toimenpiteet ja väestötiedot kerätään REDCapin kautta lähtötilanteessa ja seurataan. Ennen tDCS:ää osallistujille tehdään ehdollisen kivun modulaatiotesti (CPM), suoritetaan portaiden nousutesti ja heidän pituutensa ja painonsa mitataan. Perusmittaukset toistetaan 9 viikon kuluttua ja vain kyselylomakkeet kolmen kuukauden kuluttua.

tDCS: Viikko 1: 5 henkilökohtaista käyntiä aktiivisen tai näennäisen tDCS:n toimittamiseksi. Viikot 2–9: viikoittainen tDCS ennen joogaa. Osallistujan stimulaatiot tarjoaa sama tutkija, joka on erilainen kuin arvioija. Tasavirta siirretään osallistujille suolaliuoksella kastetulla pintasienielektrodiparilla (5 × 7 cm) ja toimitetaan vakiovirtastimulaattorilla, 1 × 1 tDCS-laitteella (Soterix Medical Inc, NY, USA). Osallistujat saavat joko anodista tai näennäistä stimulaatiota primaariselle motoriselle aivokuorelle (M1), joka sijoitetaan vastakkaiseen suuntaan kivuliaimman kohdan kanssa (C3 tai C4 elektroenkefalogrammi 10/20 -järjestelmässä), ja katodielektrodi asetetaan supraorbitaalialueelle vastakkaiseen suuntaan. anodi. Aktiivisen tDCS:n aikana syötetään jatkuva 2 mA anodivirta 20 minuutin ajan, minkä tiedetään lisäävän aivokuoren kiihottumista ja vähentävän kipua.15-17,34-38 Valestimulaatiota varten elektrodit sijoitetaan samaan asennukseen kuin aktiivinen tDCS; virtaa käytetään kuitenkin vain ensimmäiset ja viimeiset 30 sekuntia. Siksi potilaat tuntevat virran nousevan ja laskevan kutinatunteen, mutta he eivät saa virtaa jäljellä olevan stimulaatiojakson aikana. Tämä lumelääkemenetelmä on validoitu ja sitä käytetään menestyksekkäästi useimmissa tutkimuksissa, joissa käytetään tDCS.39-41:tä Jooga-ohjelma: Viikoilla 2-9 osallistujat osallistuvat kahdesti viikossa 1 tunnin jooga-istuntoihin, joita johtaa sertifioitu jooga-ohjaaja, joka on kouluttanut yhteistyön Pearsonin interventioon. Kotisessioiden loppuun saattamisesta tarjotaan videoita. Joogaohjelma perustuu Pain Care Aware -sertifiointiohjelmaan.42 Lyhyesti sanottuna tunnit koostuvat kolmesta osasta: keskitys ja lämmittely, joiden tarkoituksena on säädellä fysiologiaa ennen jooga-asennon aloittamista; jooga-asennot ja ohjattu rentoutuminen.

Ensisijainen tulos: Ensisijainen toteutettavuustuloksemme33 on täydellisten seurantatoimien prosenttiosuus 9 viikon ja 3 kuukauden kohdalla. A priori toteutettavuustavoitteet koskevat rekrytointia, ohjelmaan sitoutumista, ohjelman taakkaa, hyväksyttävyyttä ja haittatapahtumia.

Toissijaiset toimenpiteet: kivun intensiteetti, häiriöt ja modulaatio, fyysinen toiminta, portaiden kiipeäminen, elämänlaatu, kivun katastrofaalinen, masennusoireet, liitännäissairaudet, moninivelkipu, polvitietoisuus, potilaan yleinen vaikutelma muutoksesta, potilaan lääkkeet, haittatapahtumat ja sokaiseva tehokkuus.

Analyysit Ensisijaiset ja kaikki toteutettavuustavoitteet arvioidaan kuvailevasti lukumäärinä ja prosentteina. Toissijaiset tulokset analysoidaan hoitoaikeuden periaatteiden sekä sukupuolen ja sukupuolen mukaan. Toistuvien mittareiden varianssianalyysiä käytetään tulosmittareiden muutoksen määrän arvioimiseen ja niiden vertailuun kahden ryhmän välillä. Vastaavasti ryhmän sisäiset erot analysoidaan käyttämällä parinäytteen t-testiä. Molemmat raportoidaan käyttäen keinoja ja 95 % CI:iä. Ilmoitamme mahdollisuuksien mukaan vähämerkityksisen eron.