Risposta ecografica quantitativa della capsaicina (QUROC)

La sindrome del dolore miofasciale (MPS) è un disturbo del dolore cronico prevalente caratterizzato principalmente da punti trigger miofasciali (MTrP). Le conoscenze sulla fisiopatologia e sui meccanismi alla base dell'MTrP e del suo sviluppo sono limitate. Le indagini ecografiche eseguite sui punti trigger possono distinguere tra punti trigger attivi e latenti, ma non ne hanno caratterizzato l'aspetto di sensibilizzazione centrale. Le indagini elettromiografiche (EMG) sulla sensibilizzazione centrale che sono state eseguite utilizzano principalmente soluzione salina ipertonica per indurre iperalgesia e hanno dimostrato risultati contrastanti. La sensibilizzazione centrale è stata proposta come meccanismo principale alla base dello sviluppo di MTrP. La sensibilizzazione centrale è associata all'ipereccitabilità delle risposte neuronali a stimoli normali o nocivi. C'è bisogno di uno studio che quantifichi la sensibilizzazione centrale regionale utilizzando gli ultrasuoni per misurare la struttura che cambia e l'elettromiografia per misurare le risposte specifiche dell'attività dell'unità motoria nel muscolo.

Scopo Lo scopo di questo studio è determinare se la sensibilizzazione del muscolo sano utilizzando la capsaicina induce un cambiamento nell'integrità strutturale del muscolo interessato e determinare se la frequenza e le ampiezze dell'unità motoria cambiano all'interno di quella regione. La sensibilizzazione centrale sarà indotta utilizzando capsaicina topica e capsaicina iniettabile a tre diverse concentrazioni. Questo è uno studio esplorativo che mira a fornire prove preliminari sul fatto che la sensibilizzazione centrale sia una causa diretta della banda tesa e dello sviluppo di MTrP.

Le nostre specifiche domande di ricerca sono le seguenti:

1. La sensibilizzazione provoca un cambiamento regionale significativo nelle caratteristiche della tessitura del muscolo bersaglio o dei muscoli circostanti?
2. La sensibilizzazione indotta dalla capsaicina provoca un cambiamento nell'ampiezza del potenziale d'azione dell'unità motoria (MUAP) di circa il 20-25% all'interno della regione della sensibilizzazione centrale indotta sperimentalmente o nella regione dei cambiamenti delle caratteristiche della trama? La nostra ipotesi per questa parte dello studio è che la sensibilizzazione modifichi l'attività delle cellule delle corna anteriori che sarà misurata dall'ampiezza dei potenziali.
3. La sensibilizzazione indotta dalla capsaicina provoca un'attività elettrica continua come osservato negli MTrP? Ciò verifica l'ipotesi che la sensibilizzazione crei la presenza di potenziali d'azione continui di bassa ampiezza.
4. La sensibilizzazione indotta dalla capsaicina influenza il tasso di reclutamento delle unità motorie nel muscolo all'interno della regione indotta? Ciò si verifica all'interno delle regioni identificate dai cambiamenti nelle caratteristiche della trama? Normalmente si prevede che il reclutamento delle unità motorie segua il principio delle dimensioni di Henneman.[20-23] La nostra ipotesi per questa parte dello studio è che la sensibilizzazione causerà un'aberrazione nel reclutamento. Se questo è dimostrato, allora c'è una modifica della normale elaborazione a livello delle corna dorsali e ventrali del midollo spinale.
5. Esiste una risposta EMG dipendente dalla posizione alla sensibilizzazione indotta dalla capsaicina? In altre parole, le caratteristiche della trama o le risposte EMG dei muscoli che si trovano anatomicamente distanti dalla posizione del sito di iniezione intramuscolare della capsaicina presentano cambiamenti rispetto ai loro calcoli di base? Ciò testerebbe l'ipotesi che le afferenze di tipo III e IV abbiano un'influenza sulle cellule delle corna anteriori che si trovano distanti da quelle che irrorano le fibre muscolari in prossimità delle afferenze sensoriali stimolate.
6. Esiste una risposta EMG dose-dipendente nelle unità motorie alla sensibilizzazione indotta dalla capsaicina? Qui, l'ipotesi di causalità sarà valutata in via preliminare. Se esiste una relazione, saranno necessari ulteriori esperimenti che valutino in modo più approfondito la causalità.

Questo studio proposto è uno studio singolo centrato, fattoriale, randomizzato, controllato con placebo, con due variabili indipendenti, profondità dell'applicazione di capsaicina (3 livelli) e dose di capsaicina (3 livelli), per un totale di 6 bracci di trattamento e tre gruppi di controllo. la prima variabile tra i gruppi sarà l'applicazione topica di capsaicina, iniezione di capsaicina iniettabile (intrafasciale) e iniettabile (intramuscolare). All'interno di ogni partizione ci saranno tre trattamenti: controllo, 50 microgrammi, 100 microgrammi. Il gruppo di controllo riceverà una lozione topica per la pelle che è inerte e non ha effetto sensibilizzante. Un numero uguale di partecipanti verrà assegnato a ciascuno dei sei gruppi di trattamento utilizzando un generatore di randomizzazione elettronico. La randomizzazione a blocchi verrà utilizzata per garantire la parità di assegnazione in ciascun gruppo.

Applicazione e iniezione di capsaicina La capsaicina verrà applicata direttamente alla regione della zona di innervazione del ventre muscolare per sensibilizzare i neuroni all'interno della regione di sviluppo della banda tesa. Verrà utilizzata la capsaicina topica e intramuscolare. La formula della capsaicina sarà composta da un farmacista registrato. La capsaicina topica verrà somministrata in una crema e la capsaicina iniettabile verrà mescolata con soluzione salina prima dell'iniezione. Il gruppo di controllo nel braccio con capsaicina topica verrà trattato con la crema base utilizzata durante l'esperimento senza aggiunta di capsaicina e il braccio con l'iniezione verrà iniettato con soluzione fisiologica. Un professionista medico qualificato del gruppo di ricerca applicherà la capsaicina topica o i trattamenti topici con placebo. La regione di applicazione topica misurerà 5 cm quadrati nella posizione della zona del dermatoma per coprire un'area di circa 25 cm2. Un medico esperto in medicina fisica e riabilitazione somministrerà capsaicina iniettabile utilizzando un ago calibro 27 nella posizione della fascia superiore del muscolo trapezio superiore con guida ecografica. La capsaicina intramuscolare verrà anche iniettata utilizzando la guida ecografica per evitare la fascia superiore o inferiore.

Per confermare la presenza di sensibilizzazione centrale, verrà utilizzata l'allodinia a pennello per rilevare l'iperalgesia meccanica al di fuori della regione della nocicezione primaria. La dimensione della regione di iperalgesia secondaria sarà misurata per caratterizzare l'estensione della sensibilizzazione centrale. Ciò sarà realizzato utilizzando un metro a nastro e le dimensioni perpendicolari della regione dell'iperalgesia secondaria saranno registrate in centimetri quadrati.

Protocollo sperimentale La posizione anatomica per il posizionamento della sonda ecografica e dell'elettrodo sarà identificata per ciascun partecipante. La sonda ecografica verrà posizionata su 3 muscoli: il trapezio, il sovraspinato e l'infraspinato. Verranno scattate due immagini ad ultrasuoni di ciascuno. L'area verrà quindi pulita con alcool e acqua. Il sensore Delsys Galileo e l'elettrodo ad ago intramuscolare saranno posizionati direttamente sull'area identificata del trapezio. Ai partecipanti verrà chiesto di contrarre delicatamente il muscolo trapezio. Saranno istruiti a eseguire una contrazione gradualmente crescente in condizione isometrica, in modo controllato. Manterranno questa contrazione al 30% della loro massima contrazione volontaria, quindi eseguiranno una contrazione gradualmente decrescente per riposare. Questo verrà eseguito quattro volte per ogni tipo di intervento dello studio e prima e dopo ogni intervento, vale a dire crema di controllo topica, capsaicina topica a 50 ug e 100 ug, iniezione dell'aspetto superiore della fascia superiore seguita da iniezione intramuscolare con questi due concentrazioni di capsaicina. Il posizionamento di questi ultimi sarà verificato mediante guida ecografica. L'ago intramuscolare verrà quindi rimosso ei partecipanti saranno bendati e curati in modo appropriato dal medico esperto che esegue l'esperimento. I partecipanti saranno riesaminati per determinare se ci sono stati effetti avversi dalle procedure sperimentali. Se si sono verificati, questi saranno attentamente gestiti dai membri medici del gruppo di ricerca e registrati. Ai partecipanti verrà chiesto di rimanere in laboratorio per altri 30 minuti per assicurarsi che stiano bene prima di partire.

Analisi ecografica L'analisi delle texture verrà eseguita utilizzando MATLAB e il toolbox per l'elaborazione di immagini e segnali. Le analisi includeranno parametri di primo ordine come la media e la deviazione standard dei valori del livello dei pixel, nonché parametri di secondo ordine, che forniscono dettagli sulla distribuzione spaziale dei valori dei pixel. Questi includono matrici di co-occorrenze e run-length, pattern binari locali e analisi blob.

Analisi EMG Verranno analizzati i seguenti parametri: i tempi e la frequenza di scarica delle singole unità motorie, l'ampiezza e le forme del potenziale d'azione delle unità motorie, il valore quadratico medio (RMS) di ciascun canale e dell'intero segnale, il coefficiente di variazione della forza stabilità e il baricentro del segnale EMG nelle direzioni cranio-caudale e mediale-laterale. Queste procedure saranno ripetute per ogni contrazione.

I risultati di questo studio dovrebbero fornire informazioni sui cambiamenti strutturali e sui cambiamenti motori nella regione di sensibilizzazione, nonché nei muscoli adiacenti. Ciò fornirà ulteriori informazioni sul fatto che i cambiamenti strutturali siano accompagnati da cambiamenti motori all'interno della stessa regione e informeranno ulteriori indagini sulla fisiopatologia del dolore miofasciale.

Il protocollo completo dello studio e il piano di analisi statistica sono presentati nella sezione documenti.