Ultrasuoni focalizzati a bassa intensità per la neuromodulazione insulare nel dolore cronico

Prima di elaborare una terapia con ultrasuoni focalizzati a bassa intensità (LIFU) per la sindrome dolorosa regionale complessa (CRPS) e la fibromialgia (FM) eseguendo uno studio clinico, i ricercatori devono eseguire uno studio di prova per capire se la neuromodulazione LIFU susciterà comportamento e risposte fisiologiche in entrambe queste popolazioni. Il primo studio consisterà nell'eseguire una progettazione controbilanciata all'interno del soggetto, di LIFU attivo o inattivo. L'ordine del LIFU fittizio rispetto al vero sarà randomizzato in visite separate. L'obiettivo primario è testare se LIFU ridurrà la sensazione di dolore e un obiettivo secondario per testare se LIFU migliorerà i risultati clinici, compresi i cambiamenti nella temperatura della pelle e la circonferenza del gonfiore (in centimetri) dell'arto bersaglio. L'arto bersaglio è definito per la CRPS come l'arto lesionato (arto superiore o inferiore) e per la FM come l'arto superiore dominante. Questi esiti clinici sono comuni sia per la popolazione CRPS che FM, insieme al dolore, e queste misurazioni vengono prese per vedere se LIFU influenzerà queste caratteristiche cliniche. LIFU è stato ampiamente testato su partecipanti sani, dimostrando cambiamenti nell'attività cerebrale senza alcun danno.

Un trasduttore a ultrasuoni è il dispositivo utilizzato per applicare LIFU, che verrà adattato al cuoio capelluto utilizzando una telecamera a infrarossi per il rilevamento della testa in tempo reale. Verranno erogati brevi impulsi ultrasonici a bassa intensità. Il test sensoriale quantitativo (QST) verrà utilizzato per provocare una risposta al dolore posizionando un thermode sulla pelle della mano, dell'avambraccio, della parte inferiore della gamba o del piede e la temperatura verrà aumentata o abbassata a una velocità prestabilita. Ci saranno quattro protocolli QST separati tra cui la soglia termica, la modulazione del dolore condizionato (CPM), la sommatoria temporale del dolore (TSP) e il potenziale provocato dal calore da contatto (CHEP).

Il test della soglia del dolore termico verrà stabilito sull'arto target per determinare le linee di base personalizzate per protocolli di test aggiuntivi. Il dispositivo QST verrà impostato su una temperatura di base di 32° C e aumentata a una velocità di 1° C/sec. Una volta che il partecipante avverte dolore per lo stimolo termico, verrà premuto un pulsante che riporta la temperatura alla linea di base. Questo processo si ripeterà 5 volte e verrà calcolata la soglia media. Il CPM prevede la consegna congiunta di uno stimolo condizionato e di uno stimolo di prova. Per lo stimolo freddo condizionato, i pazienti immergeranno il loro arto opposto (dell'arto bersaglio) in un secchio di acqua ghiacciata, e sarà seguito dallo stimolo di prova, uno stimolo termico all'arto bersaglio. I pazienti valuteranno quindi il dolore percepito su una scala di 10 punti e l'intera procedura verrà ripetuta 3 volte prima e dopo la stimolazione LIFU. Per TSP, la stimolazione termica viene applicata al sito selezionato. La linea di base viene impostata e aumentata fino a una temperatura di destinazione determinata dai test di soglia individuali e quindi rimane costante o pulsa per un massimo di 180 secondi. I soggetti valuteranno l'entità del dolore percepito verbalmente o numericamente utilizzando una scala a 10 punti e la procedura verrà eseguita 3 volte prima e dopo la stimolazione LIFU. Per CHEP, gli stimoli termici vengono forniti a intervalli casuali tra 10 e 20 secondi in più posizioni diverse sull'arto bersaglio per evitare l'assuefazione e il riscaldamento. I pazienti valuteranno 40 stimoli su una scala di 10 punti del dolore percepito prima e dopo la stimolazione LIFU e le risposte cerebrali registrate utilizzando l'elettroencefalografia (EEG).

Verranno utilizzati termometri a infrarossi senza contatto per rilevare la temperatura cutanea dell'arto bersaglio e misure a nastro morbido per misurare (in centimetri) la circonferenza maggiore (regione di infiammazione per i pazienti con CRPS e variabile per i pazienti con FM a seconda di quale muscolo è più grande ) dell'arto bersaglio.

Un totale di 15 pazienti con CRPS e 12 pazienti con FM saranno arruolati nello studio, con i medici della Carilion Clinic Pain Management che utilizzano i criteri di Budapest stabiliti per diagnosticare CRPS di tipo I e di tipo II. La prima sessione comporterà l'ottenimento di scansioni anatomiche MRI e TC, necessarie per mirare con precisione all'area di interesse (insula anteriore) durante le sessioni QST e garantire un'applicazione accurata del LIFU per ogni individuo. Saranno inoltre ottenute misurazioni cliniche di base dell'arto bersaglio. Le prossime due sessioni saranno controbilanciate in modo casuale con LIFU o sham durante l'ottenimento di QST e misurazioni cliniche. Verranno raccolti anche la pressione sanguigna, la frequenza respiratoria, la risposta galvanica della pelle, la fotopletismografia e l'elettrocardiogramma a due derivazioni per monitorare i cambiamenti del sistema nervoso autonomo del paziente come potenziali fattori confondenti e valutare gli effetti dell'ecografia. I questionari verranno somministrati tramite Redcap durante ogni sessione per documentare potenziali fattori confondenti come depressione, paura e ansia, registrando anche i sintomi del paziente prima e dopo l'applicazione LIFU. Sarà inoltre documentato un breve inventario del dolore (BPI) per i partecipanti CRPS, misurando sia l'intensità del dolore che l'interferenza del dolore nella vita del paziente insieme al questionario rivisto sull'impatto della fibromialgia (FIQR) per i partecipanti FM.