慢性腰痛患者における理学療法介入後の皮質脊髄および運動行動反応。

この提案された調査では、18 歳から 40 歳までの便利なサンプルを使用します。 3か月以上の腰痛、または腰痛の再発パターンが少なくとも2回あり、日常生活の活動を妨げた、および/または治療が必要な被験者は、2つの大学の理学療法クリニックに掲示されるチラシによって募集されます。被験者や友人からの口コミ。 生涯に腰痛の病歴のない被験者も、標準データを確立するために募集されます。 参加に関心のある被験者は、包含/除外基準チェックリストを使用したスクリーニングプロセスを受け、研究に関する簡単な情報を受け取ります。 それらがすべての包含基準を満たしている場合、同意プロセスが実行されます。

すべての被験者は、人口統計データの情報シートに記入します。 CLBPの被験者は、標準化された運動システム障害検査と腹横筋の厚さ測定、自己申告アンケートを受けます。痛み、身体障害、生活の質、運動への恐怖) および機能テスト (5 回の座るテスト、2 分間のステップ テスト、ファンクショナル リーチ テスト、腹臥位の体幹伸展テスト、腹部カール テスト) が含まれます。 データ収集と失明の組織化を担当するプロジェクトマネージャーは、2つの生体力学的データ収集のために被験者との約束を手配します。 生体力学ラボ試験への参加を拒否した被験者は、6 週間の介入に進みます。

最初の訪問 (介入前の訪問 #1) では、運動および臨床データ、腰椎の安定性、および皮質の興奮性を含む生体力学的データが収集されます。 体のランドマークが識別されます。 これらのランドマークには、1) T12-S2 の腰椎棘突起、2) 腰椎脊柱起立筋 (ES) および多裂筋 (LM) (それぞれ、L3 棘突起の外側 3 cm、L3 棘突起の外側 2 cm)、3) 両側外側が含まれます。大腿骨上顆、および 4) 両側外果。 L1、S2、大腿骨の両側外側上顆、および両側外側くるぶしの棘突起は、モーション トラッキング センサーの位置として使用され、ES および LM の位置は、皮質興奮性測定用の表面電極を配置するために使用されます。

動作および臨床観察データ収集のために、被験者は、1) 通常の座位、座位の修正位置、通常の立位、立位の修正位置、および 2) アクティブな前屈、立位から立位を含む機能的な動きを含む持続的な位置を実行するように指示されます。 、座って立って、30 秒間歩いて、階段を上って、階段を降りて、床から箱を拾います。 次に、被験者は、アクティブな前屈（ウェイターの弓）、後傾して立つ、左右の足で片足立ち、左右の足で片足スクワット、左右をまっすぐにした仰臥位などの臨床動作テストを実行するよう求められます。レッグレイズテスト、仰臥位、左右の股関節外転、膝屈曲テスト、四足歩行後方ロックテスト、腹臥位、左右の膝屈曲テスト、腹臥位、左右の股関節内外旋テスト、腹臥位、左右の股関節伸展テスト. 動きに慣れるために、1～2回の練習トライアルが提供されます。 各被験者は、固定された順序で各機能的運動および臨床的運動テストを 3 回連続して 2 セット行い、2 人の評価者が異常な運動の有無を個別に評価します。 動作テストの間には 30 秒間の休憩が与えられます (必要に応じて、休憩時間を長くすることができます)。 痛みの強さ、心拍数、知覚運動 (RPE) の評価は、各テスト後に監視されます。 モーションセンサーは削除されます。

その後、被験者は腰椎安定性テストを受けます。 2 つの電磁トラッキング センサーが T12 および S2 棘突起に配置され、1 つのセンサーがハンドヘルド ダイナモメーターに取り付けられます。 被験者は、床に両足を置いて治療ベッドにうつ伏せになるように求められます。 研究者は、L1 から L5 の棘突起に 10 kg の圧迫力を 2 秒間加えます。 この 10 kg の圧縮力は、研究者が X 軸の圧縮力と Y 軸の後前方変位の間のグラフをプロットしたパイロット作業に由来します。 グラフは、約 10 kg でプラトー (圧縮力が増加しても変位なし) を示しました。 次に、研究者が L1 から L5 に同じ圧縮力を再度適用している間、被験者はおそらく LM を活性化して床から両足を離すように求められます。 各脊椎レベルに圧迫力を加えると、痛みが記録されます。 腰椎の安定性を表すために、センサーの変位が収集されます。

皮質興奮性測定のために、被験者は経頭蓋磁気刺激（TMS）を使用して皮質脊髄興奮性測定を受けます。 研究者は、EMG 電極の配置に ES および LM ランドマークを使用します。 表面EMG電極を配置する前に、研磨紙を使用して皮膚を軽く研磨し、アルコールを含む綿を使用して皮膚のインピーダンスを低下させます。 電極は、筋繊維に平行に配置されます。 次に、被験者はリクライニングした椅子に快適に座り、両腕を支えます。 彼らは、ES と LM の刺激領域を識別するために使用されるスイム キャップを着用するよう求められます。 研究者は、単一パルス単相性の TMS を使用して、5 X 7 グリッド (横 0 ～ 5 cm、頂点の前 5 cm から後 2 cm まで) の事前にマークされた頭皮部位の各ポイントを刺激します。 運動皮質刺激は、EMG 視覚フィードバックを介して (20% MVIC で) サブ最大筋収縮中に行われます。 グリッド全体の各ポイントで 5 つの刺激が配信され、刺激間の間隔は 5 秒で、各ポイントの刺激後は 1 分間の休息をとります。 運動誘発電位 (MEP) が記録されます。 これらの MEP は、ベースラインでの皮質脊髄興奮性を表すために使用されます。 皮質脊髄興奮性データ収集の完了後。 すべての電極が取り除かれ、被験者の皮膚の痕跡が消去されます。

2 回目の訪問 (介入前の訪問 #2) は、最初の訪問 (介入前の訪問 #1) から 1 ～ 3 日間隔でスケジュールされます。 証拠は、皮質興奮性の変化の保持が 24 時間続くことを示しています。したがって、2 回目の訪問は、tDCS または NMES を受け取る前に、TMS 測定から皮質脊髄興奮性に対する TMS の影響を洗い流すことを目的としています。 ベースラインでの LM 活性化測定値が収集されます。 被験者は、胸部 (T3 レベル) と骨盤 (S2 レベル) がベッドにしっかりと固定された状態で、治療台の上で腹臥位になります。 次に、超音波トランスデューサーは、グループの割り当てに目がくらんでいる研究者によって、右の L4-5 椎間関節に配置されます。 安静時の右 LM の厚さが記録されます。 その後、被験者は左に回転しながら背部伸展の最大随意等尺性収縮 (MVIC) を 2 回繰り返し実行し、繰り返しの間に 1 分の休憩を入れて右 LM を活性化するよう求められます。 研究者は、両方の繰り返しの MVIC 中に右 LM の厚さを測定します。 被験者は、知覚運動 (RPE) の評価を評価し、筋肉疲労を防ぐために 5 分間休憩するよう求められます。 神経筋電気刺激 (NMES) 電極は両側 LM に配置され、システムは干渉モード (6000 Hz、ビート周波数 20 ～ 50 Hz、スキャン効果) に設定されます。 その後、超音波トランスデューサは、研究者によって右の L4-5 椎間関節に配置されます。 NMES 強度は、おそらく LM で利用可能なほとんどの運動単位を活性化する最大許容値に設定されます。 被験者は、NMESと同時にMVICを2回繰り返すように求められます。

LM 活性化測定後、被験者は無作為に 3 つのグループに割り当てられます (MCE を使用した tDCS プライミング グループ、MCE を使用した NMES プライミング、および MCE のみのグループ)。 最初の訪問では、MCE に対する tDCS と NMES の効果を判断することを目指しています。 MCE グループを使用した tDCS プライミングの被験者は、5X7 cm 電極を使用して tDCS を受け取ります。この電極では、陽極電極が背中の筋肉を表す M1 (頂点の前方 1 cm、側面 4 cm) に配置され、陰極電極は反対側に配置されます。眼窩上領域。 強度は 2 mA に設定され、10 秒間のフェード イン/アウトが行われます。 被験者は tDCS によって 20 分間刺激されます。 MCE グループを使用した NMES プライミングの被験者は、両側 LM で干渉モード (6000 Hz、ビート周波数 20 ～ 50 Hz、スキャン効果) を使用して NMES を受け取ります。 強度は被験者の最大許容値に設定されます。 筋肉疲労を最小限に抑えるために、刺激は 10 秒オン、60 秒オフに設定されます。 MCE グループの被験者は、20 分間 MCE を受けます。 その後、すべての被験者は、同じプロトコルを使用して、LM 活性化、腰椎の安定性、および皮質興奮性の測定を受けます。 これらのデータは、MCE に対する tDCS および NMES の即時効果を判断するために使用されます (目的 1 および 3)。 研究者は、被験者に 6 週間の介入プログラムを予約します。

6 週間の介入プログラムは、被験者の好みに基づいていつでも開始できますが、ベースライン測定後 1 週間以内に開始する必要があります。 6 週間の介入プログラムでは、MCE グループを使用した tDCS プライミングの被験者は 20 分間の tDCS を受け、MCE グループを使用した NMES プライミングの被験者は、前述と同じ設定を使用して 20 分間の NMES を受け取り、被験者はMCE単独グループでは、強度をゼロmAに設定することにより、20分間の偽のtDCSを受け取ります。 20分後、被験者はMCEを受けます。

被験者は、tDCS、sham-tDCS、または NMES を 20 分間受け取り、その後、セッションごとに 20 分間の監視付き MCE を受け取ります。 被験者は、理学療法セッションと同じ運動を 1 日 1 回 15 分間行い、運動日誌に記録するように勧められます。 被験者は割り当てられた介入を週に2回、6週間受けます。 介入の総数は 12 セッションです。 研究の一般化可能性を高めるために、研究者は曜日を固定しません。 被験者は、自分に適した曜日を選択できます。 ただし、エビデンスが痛みと障害の改善を示しているため、週に2回保管しています。 被験者は、痛みと身体障害に関するアンケートに記入し、2 週目に機能テストを受けるよう求められます。

6週間の介入プログラムの完了後、被験者は運動、臨床観察、LM活性化、腰椎の安定性、および皮質興奮性を含む生体力学的データ収集を受けます。 痛み、障害、生活の質、運動への恐怖、変化の全体的な評価、および患者の満足度を含む臨床結果も収集されます。 機能テストは、6週間の介入後にも実行されます。 ベースラインおよび6週間後のデータを使用して、CLBP患者におけるMCEを使用したtDCSプライミング、MCEを使用したNMESプライミング、およびMCE単独の6週間の介入プログラムの有効性を比較します（目的3）。 さらに、皮質脊髄の興奮性、LM 活性化、腰椎の安定性、運動パターン、および臨床転帰を使用して、パラメーター間の関連性を判断します (目的 4)。