Effets ANS de la stimulation ULF-TENS chez les patients avec et sans TMD

Justification et informations générales

La stimulation nerveuse électrique transcutanée (TENS) est largement utilisée pour soulager la douleur. Notamment, le TENS à ultra basse fréquence (ULF-TENS) a été utilisé à la fois dans la recherche et en dentisterie comme un outil fiable pour le diagnostic et le traitement des troubles temporo-mandibulaires (TMD).

Le mécanisme d'action du TENS a été largement étudié et implique des effets locaux et systémiques. En particulier, des expériences utilisant des modèles animaux ont montré une action systémique par l'implication du système nerveux autonome (ANS). On pense que les systèmes endogènes opioïdes et modulateurs de la douleur descendante sont impliqués dans l'activation centrale pendant la stimulation TENS. En particulier, la modulation de la douleur se produit via des opioïdes endogènes et affecte les régions cérébrales grises périaqueducales (PAG) et médullaires ventromédianes rostrales (RVM). Le PAG fournit un substrat neuroanatomique et neurofonctionnel pour coupler l'écoulement cortical avec la réponse autonome adéquate.

Pour étudier l'activité et les réponses du SNA dans des conditions de repos et de stress, la variabilité de la fréquence cardiaque (HRV) et la fréquence respiratoire (BR) sont traditionnellement utilisées dans les expériences en raison de leur répétabilité et de leur fiabilité. Pour étudier les effets du TENS sur le système nerveux autonome, la VRC a été utilisée ; cependant, la pupillométrie, la conductance cutanée, le flux sanguin et la température cutanée sont également des indicateurs fiables qui ont été utilisés pour étudier le SNA.

Les données soutiennent l'hypothèse selon laquelle la TENS pourrait agir sur les effecteurs autonomes périphériques via l'équilibre sympathovagal et l'activité PAG-opioïde. De plus, il a été suggéré que le PAG participe au réseau viscéro-moteur médian qui représente le lien entre les fonctions émotionnelles et cognitives gérées par le support autonome. En particulier, ces neuro-connexions sont étudiées avec succès par l'utilisation de la VRC.

Le but de la présente étude est d'étudier les effets de la stimulation TENS sur le comportement autonome périphérique pendant la stimulation ULF-TENS. On émet l'hypothèse que TENS réduit les index autonomes périphériques.

Buts et objectifs de l'étude

L'objectif de la présente proposition est d'étudier les effets ANS de la stimulation ULF-TENS chez les patients avec et sans TMD effectuant un RTC observationnel. Le sujet inscrit (avec et sans TMD) sera assigné au hasard aux groupes de cas et de contrôle. Le groupe de cas recevra un total de 40 minutes de stimulation TENS, contrairement au groupe témoin. L'ANS des deux groupes sera étudié par polygraphe ANS et par l'utilisation de biomarqueurs sériques/salivaux tels que :

• Capacité antioxydante totale (TAC)
• Activité pro-oxydante totale (TPA)
• Noradrénaline
• Alpha-amylase.

Méthodologie • Collecte de données autonome

La collecte de données autonome sera effectuée entre 9 h et 12 h. et avec les sujets resteront en décubitus horizontal sur un lit médicalisé. La température ambiante (21°C), l'éclairage (3200 K ; 500 lx selon Uni En 12464) et l'humidité relative (50 %) seront contrôlés. Les sources de bruit externes et internes seront exclues. Avant les séances d'enregistrement, les patients seront encouragés à uriner puis il leur sera demandé de s'allonger sur le lit médicalisé pour un examen clinique avec les yeux ouverts pendant au moins 10 minutes pour s'adapter à la température et à l'humidité de la pièce et également pour réduire leur anxiété. Pendant ce temps, les capteurs autonomes seront appliqués et connectés au polygraphe. Après la connexion, les sujets seront invités à fermer les yeux et à maintenir leur position jusqu'à la fin de la session d'enregistrement. Pendant toute la session d'enregistrement, la collecte de données sera obtenue de chaque sujet à l'aide d'un polygraphe numérique à 8 canaux (Procomp Infinity, Thought Technology Ltd, Montréal, Canada).

• Collecte et analyse de la VRC

Un électrocardiogramme (ECG) à trois électrodes (épaule gauche, épaule droite et abdomen) sera enregistré à une fréquence d'échantillonnage de 2048 Hz. Les artefacts et les battements cardiaques qui ne seront pas générés par la dépolarisation du nœud sinusal seront édités manuellement par un expert en ECG qui ignore les objectifs, le protocole et le paradigme expérimental de l'étude. Les intervalles inter-battements (IBI) seront automatiquement calculés à partir des intervalles de taux de récurrence (RR). L'analyse spectrale sera effectuée à l'aide d'une transformée de Fourier rapide pour générer le spectre de puissance de la période cardiaque. Les paramètres de fréquence cardiaque (FC) utilisés ont été automatiquement élaborés et comprenaient les éléments suivants : Fréquence cardiaque (FC) ; Bande haute fréquence (0,15-0,4 Hz, HF n.u.); Bande basse fréquence (0,04-0,15 Hz, LF n.u.); Rapport LF/HF, écart type quadratique moyen (RMSSD) ; Pourcentage de l'IBI sinusale normale (pNN50) ; Déterminisme (DET); et RR.

• Mesure de la fréquence respiratoire

La mesure de la fréquence respiratoire sera obtenue par une jauge de contrainte portée par les sujets au niveau de la dixième côte et sera reliée au polygraphe. Le taux d'échantillonnage est de 24 Hz. Les deux valeurs de contrainte ultérieures les plus élevées seront utilisées pour définir le taux de fréquence respiratoire.

• Électromyographie de surface

L'électromyographie de surface (sEMG) sera enregistrée via un canal échantillonné à 2048 Hz à l'aide d'une électrode bipolaire (Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA). L'électrode bipolaire sera positionnée sur la peau au-dessus du muscle suprahyoïdien pour détecter avec précision le début et la fin du TENS et pour détecter les tâches de numérotation, permettant ainsi la sélection correcte des époques d'étude.

• Procédure TENS

La méthode de TENS sensoriel a été décrite précédemment. En bref, un appareil J5 Myomonitor TENS Unit (Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA) avec des électrodes jetables (Myotrode SG Electrodes, Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA) sera utilisé. Ce neurostimulateur basse fréquence génère un stimulus répétitif synchrone et bilatéral délivré à des intervalles de 1,5 s. Le stimulus a une amplitude réglable d'environ 0-24 mA, une durée de 500 μs et une fréquence de 0,66 Hz. Deux électrodes TENS seront placées bilatéralement sur la projection cutanée de l'échancrure de la cinquième paire de nerfs crâniens, située entre les processus coronoïde et condylien et seront récupérées par palpation manuelle de la zone antérieure au tragus. De plus, une troisième électrode de mise à la terre sera placée au centre de la nuque. L'amplitude de la stimulation TENS a commencé à 0 mA, avec le stimulateur allumé et le rhéostat, qui contrôle l'amplitude, positionné à 0. L'amplitude de la stimulation sera progressivement augmentée à un rythme de 0,6 mA/s jusqu'à ce que les patients signalent une piqûre sensation. La durée de chaque stimulation sera de 40 minutes. Une attention particulière sera portée pour éviter d'atteindre le seuil de stimulation motrice ; si un mouvement quelconque des muscles étudiés est observé, l'amplitude de la stimulation sera immédiatement réduite.

Le même opérateur (RC) appliquera le polygraphe et délivrera le TENS, et les deux seront effectués conformément aux directives du fabricant.

• Procédure d'enregistrement

Les sujets de test et de contrôle seront naïfs au protocole d'essai et suivront des procédures de connexion polygraphique et TENS identiques. Le groupe de contrôle sera connecté au dispositif de stimulation TENS d'une manière identique au groupe de sujets de test ; cependant, dans le groupe témoin, l'appareil de stimulation TENS restera éteint.

Étudier le protocole expérimental. Le sujet d'étude entrera dans la salle d'expérimentation, et des électrodes TENS, EEG et EMG seront placées et testées avant de commencer la session. Les polygraphes TENS et ANS seront testés et configurés pour l'expérience. Ensuite, le patient sera placé sur le lit médicalisé avec les yeux ouverts pour permettre l'acclimatation à la pièce. Après 10' d'acclimatation de la salle, la session d'enregistrement ANS commencera. Les 3 premières minutes seront consacrées à l'adaptation et à la mise en place du logiciel ; ensuite, les données ANS seront enregistrées pendant 5' (basal). À ce stade, le groupe test (représenté par des rectangles rouges) recevra un TENS sensoriel, alors que le groupe témoin (représenté par des rectangles bleus) ne le recevra pas. La stimulation TENS sera administrée pendant 40' au total, permettant 1' d'adaptation et 39' de temps d'enregistrement utile (T1). La fin de la stimulation TENS sera suivie de 1' de récupération. Enfin, les effets de l'ULF-TENS seront enregistrés pendant 5' (récupération). A chaque phase (Basal, T1, Recovery) le sérum et la salive seront prélevés à l'aide d'une technique de stick glycémique et de tubes stériles.

• Analyse du sérum et de la salive

Tous les échantillons collectés de salive et de sérum seront analysés simultanément à l'aide de kits ELISA spécifiques.

Considérations de sécurité

Tous les appareils électriques utilisés qui seront utilisés avec les patients sont conformes à la norme ISO 13485 et à la directive européenne de sécurité médicale 93/42/CEE.

Tous les échantillons seront conservés dans un réfrigérateur verrouillé sous la juridiction du Pr Annalisa Monaco au sein de l'unité MeSVA.

La base de données de l'étude sera conçue et créée tout au long de l'année 1 du projet. Pour des raisons de sécurité des données et pour se conformer à la protection de la confidentialité des données, les données personnelles de chaque patient seront pseudonymisées. Cela garantit la séparation stricte entre les données personnelles et l'ensemble de données relatives au patient (données d'essai). Le système de saisie de données à distance (RDE) génère automatiquement un pseudonyme pour chaque nouveau patient. Le pseudonyme sera une combinaison de six caractères alphanumériques. Toutes les données d'essai du patient seront liées à ce pseudonyme. Les données personnelles du patient ne seront à aucun moment enregistrées dans la base de données de l'essai. Les données nécessaires à l'analyse seront acquises et transférées électroniquement vers une base de données centrale du département MeSVA de l'unité dentaire. Ce système permet la documentation des données de l'étude sur le formulaire électronique de rapport de cas (eCRF). Les données de l'étude seront saisies en ligne directement par les sites. L'accès à l'eCRF nécessite l'authentification des participants à l'étude. Tous les droits d'accès (lecture ou saisie de données) seront définis en fonction de leur fonction dans l'étude (Directeur, investigateur clinique, ARC, etc.). À la fin de l'étude, les données seront exportées de la base de données. Les données de l'étude seront préparées pour l'analyse statistique. Ce processus de gestion des données contient la plausibilité, la cohérence, l'identification des données manquantes et les contrôles de plage des données. Les informations sur les données manquantes seront transmises au centre d'étude respectif pour un éventuel complément ou une explication des données manquantes.

Analyse statistique des mesures de résultats

Une analyse statistique des mesures de résultats, en fonction du niveau d'échelle et de la distribution, selon le calcul de puissance post-hoc sera effectuée. La puissance statistique des comparaisons entre cas et témoins est évaluée. La différence de moyenne sera détectée avec un niveau de signification de 5 %. De plus, un ajustement alpha pour l'intégralité de tous les tests est prévu. Des intervalles de confiance à 95 % seront également calculés. Les descriptions de tous les paramètres cliniques, démographiques et de sécurité primaires et secondaires comprendront les fréquences absolues et relatives des variables catégorielles et la moyenne, l'écart type, la médiane et la plage des mesures quantitatives, selon le plan d'analyse statistique (SAP).

Des analyses de sous-groupes supplémentaires sont prévues. Le contrôle des facteurs de confusion potentiels sera effectué en utilisant plusieurs modèles statistiques ajustés pour ces variables. Les calculs de puissance et l'analyse statistique seront effectués par Pietropaoli Davide en utilisant R et STATA.

Identification des facteurs d'influence et des facteurs de confusion

Des intervalles de confiance à 95 % seront calculés. Les descriptions de tous les paramètres cliniques, démographiques et de sécurité primaires et secondaires comprendront les fréquences absolues et relatives des variables catégorielles et la moyenne, l'écart type, la médiane et la plage des mesures quantitatives, selon le plan d'analyse statistique (SAP). Des analyses de sous-groupes supplémentaires sont prévues. Le contrôle des facteurs de confusion potentiels sera effectué en utilisant plusieurs modèles statistiques ajustés pour ces variables.