Risposte comportamentali corticospinali e motorie dopo intervento di terapia fisica in pazienti con lombalgia cronica.

Questo studio proposto utilizzerà un campione di convenienza di età compresa tra 18 e 40 anni. I soggetti con lombalgia da più di 3 mesi o un pattern ricorrente di lombalgia da almeno due episodi che hanno interferito con le attività della vita quotidiana e/o richiedono cure saranno reclutati da volantini affissi in 2 cliniche universitarie di fisioterapia, così come passaparola di sudditi e amici. Saranno reclutati anche soggetti senza una storia di lombalgia nel corso della vita per stabilire dati normativi. I soggetti interessati alla partecipazione saranno sottoposti a un processo di screening utilizzando la lista di controllo dei criteri di inclusione-esclusione e riceveranno brevi informazioni sullo studio. Se soddisfano tutti i criteri di inclusione, verrà eseguito il processo di consenso.

Tutti i soggetti compileranno la scheda informativa per i dati anagrafici. I soggetti in CLBP saranno sottoposti a esame di compromissione del sistema di movimento standardizzato e misurazione dello spessore del muscolo addominale trasversale, questionari di autovalutazione; dolore, disabilità, qualità della vita e paura del movimento) e test funzionali (test da seduto a 5 volte in piedi, test del passo di 2 minuti, test di portata funzionale, test di estensione del tronco prono e test di curvatura addominale). Il project manager responsabile dell'organizzazione della raccolta dei dati e della cecità fisserà gli appuntamenti con i soggetti per 2 raccolte di dati biomeccanici. Per i soggetti che rifiutano di partecipare ai test di laboratorio biomeccanici, si procederà all'intervento di 6 settimane.

Nella prima visita (visita pre-intervento n. 1), verranno raccolti dati biomeccanici inclusi dati clinici e di movimento, stabilità lombare ed eccitabilità corticale. I punti di riferimento del corpo saranno identificati. Questi punti di riferimento includono 1) processo spinoso lombare di T12-S2, 2) erettore spinale lombare (ES) e multifido (LM) (3 cm lateralmente al processo spinoso L3 e 2 cm lateralmente al processo spinoso L3, rispettivamente), 3) laterale bilaterale epicondilo del femore e 4) malleolo laterale bilaterale. Il processo spinoso di L1, S2, l'epicondilo laterale bilaterale del femore e il malleolo laterale bilaterale saranno utilizzati come posizioni per i sensori di tracciamento del movimento, mentre la posizione ES e LM verrà utilizzata per posizionare l'elettrodo di superficie per la misurazione dell'eccitabilità corticale.

Per la raccolta dei dati sul movimento e sull'osservazione clinica, i soggetti saranno istruiti a eseguire 1) posizioni sostenute tra cui posizione seduta abituale, posizione corretta in posizione seduta, posizione normale in posizione eretta, posizione corretta in posizione eretta, nonché 2) movimenti funzionali tra cui piegamento in avanti attivo, alzarsi per sedersi , sedersi per stare in piedi, camminare per 30 secondi, salire le scale, scendere le scale e raccogliere una scatola dal pavimento. Quindi, ai soggetti verrà chiesto di eseguire test di movimento clinico tra cui flessione attiva in avanti (arco del cameriere), posizione in piedi con inclinazione posteriore, posizione a gamba singola sul piede sinistro e destro, squat a gamba singola sulla gamba sinistra e destra, posizione supina con destra e sinistra dritte test di sollevamento della gamba, supino con abduzione dell'anca destra e sinistra con test di flessione del ginocchio, test di roccia quadrupede all'indietro, prono con test di flessione del ginocchio destro e sinistro, prono con test di rotazione interna/esterna dell'anca destra e sinistra, prono con test di estensione dell'anca destra e sinistra . Verranno fornite 1-2 ripetizioni di prove pratiche per familiarizzare con il movimento. Ogni soggetto esegue 2 serie di 3 ripetizioni consecutive di ogni movimento funzionale e test di movimento clinico in ordine fisso, mentre 2 valutatori valutano in modo indipendente la presenza/assenza di movimento aberrante. Verrà fornito un riposo di trenta secondi tra i test di movimento (il periodo di riposo può essere più lungo se necessario). L'intensità del dolore, la frequenza cardiaca e la valutazione dello sforzo percepito (RPE) saranno monitorati dopo ogni test. I sensori di movimento verranno rimossi.

Successivamente, i soggetti saranno sottoposti a test di stabilità lombare. Due sensori di tracciamento elettromagnetico saranno posizionati sui processi spinosi T12 e S2, mentre un sensore sarà collegato al dinamometro portatile. Ai soggetti verrà chiesto di posizionarsi in posizione prona sul letto di trattamento con entrambi i piedi sul pavimento. Un ricercatore applicherà una forza di compressione di 10 kg sui processi spinosi da L1 a L5 per 2 secondi. Questa forza di compressione di 10 kg deriva dal lavoro pilota in cui i ricercatori hanno tracciato il grafico tra la forza di compressione sull'asse X e lo spostamento posteroanteriore sull'asse Y. Il grafico ha dimostrato plateau (nessun spostamento anche aumentando la forza di compressione) a circa 10 kg. Quindi, ai soggetti verrà chiesto di sollevare entrambe le gambe dal pavimento presumibilmente attivando LM, mentre il ricercatore applica nuovamente la stessa forza di compressione su L1 a L5. Il dolore verrà registrato quando si applica la forza di compressione su ciascun livello spinale. Lo spostamento del sensore verrà raccolto per rappresentare la stabilità lombare.

Per la misurazione dell'eccitabilità corticale, i soggetti saranno sottoposti a misurazione dell'eccitabilità corticospinale mediante stimolazione magnetica transcranica (TMS). Il ricercatore utilizzerà i punti di riferimento ES e LM per il posizionamento degli elettrodi EMG. Prima di posizionare gli elettrodi EMG di superficie, la pelle verrà leggermente abrasa utilizzando carta abrasiva e pulita utilizzando cotone con alcool per ridurre l'impedenza cutanea. Gli elettrodi saranno allineati parallelamente alle fibre muscolari. Quindi, i soggetti si siedono comodamente su una sedia reclinata con entrambe le braccia sostenute. Verrà chiesto loro di indossare una cuffia da nuoto utilizzata per identificare le aree di stimolazione per ES e LM. Il ricercatore utilizza TMS con monofasico a singolo impulso per stimolare ogni punto su siti del cuoio capelluto pre-marcati su una griglia 5 X 7 (0-5 cm lateralmente e da 5 cm anteriormente a 2 cm posteriormente al vertice). La stimolazione della corteccia motoria viene condotta durante le contrazioni muscolari submassimali (al 20% MVIC) tramite feedback visivo EMG. Cinque stimoli verranno erogati in ciascun punto della griglia con un intervallo di 5 secondi tra gli stimoli e 1 minuto di riposo dopo ogni stimolazione del punto. Verranno registrati i potenziali evocati motori (MEP). Questi MEP saranno utilizzati per rappresentare l'eccitabilità corticospinale al basale. Dopo il completamento della raccolta dei dati sull'eccitabilità corticospinale. Tutti gli elettrodi verranno rimossi e i segni sulla pelle del soggetto verranno cancellati.

La seconda visita (visita pre-intervento n. 2) sarà programmata a 1-3 giorni di distanza dalla prima visita (visita pre-intervento n. 1). L'evidenza dimostra che il mantenimento dei cambiamenti nell'eccitabilità corticale può durare per 24 ore; pertanto, la seconda visita mira a eliminare gli effetti della TMS sull'eccitabilità corticospinale dalla misurazione della TMS prima di ricevere tDCS o NMES. Verrà raccolta la misurazione dell'attivazione del LM al basale. I soggetti saranno in posizione prona sul lettino da trattamento con torace (livello T3) e bacino (livello S2) fissati saldamente al letto. Quindi, il trasduttore ad ultrasuoni verrà posizionato nella faccetta articolare L4-5 destra dal ricercatore che è accecato dall'assegnazione del gruppo. Verrà registrato lo spessore del LM destro a riposo. Successivamente, al soggetto verrà chiesto di eseguire 2 ripetizioni di massima contrazione isometrica volontaria (MVIC) di estensione della schiena con rotazione a sinistra per attivare il LM destro con 1 minuto di riposo tra le ripetizioni. Il ricercatore misurerà il giusto spessore del LM durante MVIC per entrambe le ripetizioni. Al soggetto verrà chiesto di valutare la valutazione dello sforzo percepito (RPE) e riposarsi per 5 minuti per prevenire l'affaticamento muscolare. Gli elettrodi per la stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES) saranno posizionati su LM bilaterali e il sistema sarà impostato in modalità interferenziale (6000 Hz, frequenza di battimento 20-50 Hz, effetto scansione). Quindi, il ricercatore posizionerà il trasduttore ad ultrasuoni sulla faccetta articolare L4-5 destra. L'intensità NMES sarà impostata alla massima tolleranza per attivare presumibilmente la maggior parte delle unità motorie disponibili nel LM. Al soggetto verrà chiesto di eseguire 2 ripetizioni di MVIC contemporaneamente al NMES.

Dopo la misurazione dell'attivazione della LM, i soggetti verranno assegnati in modo casuale a 3 gruppi (tDCS priming con gruppo MCE, NMES priming con gruppo MCE e solo gruppo MCE). Per la prima visita, miriamo a determinare gli effetti di tDCS e NMES contro MCE. I soggetti in priming tDCS con gruppo MCE riceveranno la tDCS utilizzando elettrodi 5X7 cm in cui l'elettrodo anodico verrà posizionato su M1 che rappresenta i muscoli della schiena (1 cm anteriormente e 4 cm lateralmente al vertice), mentre l'elettrodo catodico verrà posizionato su controlaterale zona sopraorbitaria. L'intensità sarà impostata a 2 mA con dissolvenza in entrata/uscita di 10 secondi. Il soggetto sarà stimolato da tDCS per 20 minuti. I soggetti in priming NMES con gruppo MCE riceveranno l'NMES utilizzando la modalità interferenziale (6000 Hz, frequenza di battimento 20-50 Hz, effetto di scansione) su LM bilaterale. L'intensità sarà fissata alla massima tolleranza del soggetto. La stimolazione verrà impostata a 10 secondi di attivazione e 60 secondi di disattivazione per ridurre al minimo l'affaticamento muscolare. I soggetti nel gruppo MCE riceveranno MCE per 20 minuti. Successivamente, tutti i soggetti saranno sottoposti a misurazioni di attivazione LM, stabilità lombare ed eccitabilità corticale utilizzando lo stesso protocollo. Questi dati saranno utilizzati per determinare gli effetti immediati di tDCS e NMES contro MCE (Obiettivi 1 e 3). Il ricercatore fisserà un appuntamento con i soggetti per il programma di intervento di 6 settimane.

Il programma di intervento di 6 settimane può iniziare in qualsiasi giorno in base alle preferenze del soggetto, ma non dovrebbe superare 1 settimana dopo la misurazione di base. Per il programma di intervento di 6 settimane, i soggetti in priming tDCS con gruppo MCE riceveranno un tDCS di 20 minuti, mentre i soggetti in priming NMES con gruppo MCE riceveranno un NMES di 20 minuti utilizzando la stessa impostazione precedentemente menzionata, e i soggetti nel solo MCE il gruppo riceverà un tDCS fittizio di 20 minuti impostando l'intensità a zero mA. Dopo 20 minuti, il soggetto riceverà MCE.

Il soggetto riceverà tDCS, sham-tDCS o NMES per 20 minuti seguiti da 20 minuti di MCE supervisionato per ogni sessione. Il soggetto è incoraggiato a eseguire lo stesso esercizio della sessione di terapia fisica per 15 minuti una volta al giorno e a registrarlo nel registro degli esercizi. Il soggetto riceverà l'intervento assegnato due volte a settimana per 6 settimane. Il numero totale di interventi è di 12 sessioni. Per aumentare la generalizzabilità dello studio, i ricercatori non fisseranno il giorno della settimana. I soggetti possono selezionare qualsiasi giorno della settimana adatto a loro. Tuttavia, teniamo due volte a settimana poiché le prove mostrano un miglioramento del dolore e della disabilità. Ai soggetti verrà chiesto di compilare questionari sul dolore e sulla disabilità, nonché di sottoporsi a test funzionali alla settimana 2.

Dopo il completamento del programma di intervento di 6 settimane, i soggetti saranno sottoposti a raccolta di dati biomeccanici tra cui movimento, osservazione clinica, attivazione del LM, stabilità lombare ed eccitabilità corticale. Saranno raccolti anche gli esiti clinici tra cui dolore, disabilità, qualità della vita, paura del movimento, valutazione globale del cambiamento, nonché la soddisfazione del paziente. I test funzionali verranno eseguiti anche dopo l'intervento di 6 settimane. I dati al basale e dopo 6 settimane verranno utilizzati per confrontare l'efficacia del programma di intervento di 6 settimane tra priming tDCS con MCE, priming NMES con MCE e solo MCE in pazienti con CLBP (Obiettivo 3). Inoltre, l'eccitabilità corticospinale, l'attivazione del LM, la stabilità lombare, i modelli di movimento e gli esiti clinici saranno utilizzati per determinare le associazioni tra i parametri (Obiettivo 4).