腰部多裂筋活性化不全の根本メカニズムの解明
成人の慢性腰痛における腰部多裂筋活性化不全の根本メカニズムの解明
この臨床試験の目的は、慢性腰痛 (CLBP) を持つ成人における腰部多裂筋 (LM) 活性化障害の根底にあるメカニズムを調査することです。 この研究が答えることを目指している主な疑問は、運動皮質または筋肉レベルが、LM 活性化欠損の原因となる根本的なメカニズムであるかどうかです。
参加者は次のことを行います:
- 経頭蓋磁気刺激を使用した皮質興奮性測定、超音波イメージングを使用した LM 活性化測定、手持ち型ダイナモメーターを使用した力測定を受けます。
- 反復磁気刺激 (rTMS) または神経筋電気刺激 (NMES) のいずれかにランダムに割り当てられます。
- 介入後にすべての測定を実施する 研究者はグループ内およびグループ間で比較して、皮質の興奮性、LM の活性化、および力の変化を確認します。
調査の概要
詳細な説明
手順 研究では便宜的にサンプルを使用します。 CLBPの対象者は理学療法院に貼られているチラシや口コミなどで募集する。 研究に興味のある参加者は、包含/除外基準チェックリストを使用して適格性を判断するためのスクリーニングプロセスを受けます。 参加者が適格基準を満たしている場合、参加者は研究の簡単な情報を受け取り、同意プロセスが実行されます。
インフォームドコンセントを受け取った後、すべての参加者は、人口統計および臨床データの情報シートに記入するよう求められます。 参加者は、腰の部分を露出できるようにトップスの生地を変更するように求められます。 人口統計データと臨床データを収集した後、LM の厚さと断面積の 3 つの条件 (1) 安静状態 (Rest)、最大随意等尺性収縮条件 (MVIC)、および神経筋電気刺激と組み合わせた最大随意等尺性収縮 (櫛)。 ランドマークは、参加者がうつ伏せの姿勢で横たわっている間に識別されます。 ランドマークには、1) L2 ~ L5 の腰椎棘突起、および 2) L4 ~ 5 椎間関節 (L4 の棘突起の下半分の外側 2 cm) が含まれます。 この研究では、3 つの条件にわたるリハビリテーション超音波画像処理 (RUSI) を使用して LM の活性化を測定し、手持ち式ダイナモメーターを使用して力を測定します。
参加者は、経頭蓋磁気刺激 (TMS) の前に 10 分間休憩します。 SENIAM の推奨に従って、一対の表面電極 (Ag/AgCl、10 mm) が配置されます。 共通接地電極は腸骨稜に配置されます。 2つの表面EMG電極は、痛みの側の上後腸骨棘とL1-L2椎間腔(24)とを結ぶ線に沿ってL4-5に対して配置される。 研究者は、脳上の腰部多裂筋領域のホットスポットを特定する予定です。 LM のホットスポットは、測定可能な運動誘発電位 (MEP) の少なくとも 50% を引き出す TMS の最小強度によって決定され、この強度が参加者の活動運動閾値 (AMT) になります。 AMT が達成された後、AMT の 120% が MEP を誘発する強度として使用されます。 MEP は皮質の興奮性を表すために使用されます。
ベースライン RUSI および TMS データ収集後、参加者は、1) NMES グループと高周波反復 TMS (HF-rTMS) グループを含む 2 つのグループにランダムに割り当てられます。 HF-rTMS グループの場合、参加者は足を床にしっかりと置き、座位になります。 刺激点は、前述のようにシングル パルス TMS によって事前に決定される LM ホット スポットです。 HF-rTMS は参加者ごとに個別に適用されます。 理論によれば、HF-rTMS はターゲット領域の促進をもたらします。したがって、LM ホットスポットの興奮性が高まり、LM の神経駆動と活性化が高まる可能性があります。 パラメータは、周波数 10 Hz、パルス数 50、刺激 40 列 (刺激 5 秒、刺激間隔 25 秒) に設定されます (34)。 刺激は約20分程度かかります。 コイルの位置は、LM ホットスポット上で 45 度の接線方向に配置されます。 神経筋電気刺激 (NMES) グループの場合、参加者はうつ伏せの姿勢で横になります。 ランドマークと電極の配置は、NMES および LM の厚さ測定と組み合わせた MVIC で説明したものと同じです。 NMES パラメータは、干渉電流 6000 Hz、走査モードでの振幅 20 ~ 50 Hz、持続時間 20 分、LM 収縮を誘発する強度です (6)。 参加者が刺激の受信を完了した後、参加者は同じプロトコルを使用して再度 LM の厚さと力を収集します。
データは、1) HF-rTMS による皮質レベルでの刺激前後の皮質興奮性、LM 活性化および力の変化を特定する、2) NMES による筋肉レベルでの刺激前後の皮質興奮性、LM 活性化および力の変化を特定するために使用されます。 、および 3) 皮質レベル (HF-rTMS による) と筋肉レベル (NMES による) での刺激の間で、皮質興奮性、LM 活性化、および力の変化率を比較します。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
-
-
Nakhon Pathom
-
Salaya、Nakhon Pathom、タイ、73170
- Faculty of Physical Therapy, Mahidol University
-
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 年齢は18歳から40歳までの男女。
- 少なくとも 3 か月以上の腰痛の経験、または 6 か月間に少なくとも 2 回腰痛が再発し、日常生活活動に支障をきたしている。
除外基準:
- 脊椎分離症、脊椎すべり症、脊椎腫瘍および悪性腫瘍
- 神経根症または脊髄症
- 腰椎または腹部の手術歴
- 妊娠
- 神経疾患(例、脳卒中、パーキンソン病、外傷性脳損傷、脊髄損傷)
- 主要な心血管疾患(心不全、冠状動脈疾患、狭心症など)
- 刺激部位の皮膚病変(皮膚裂傷など)。
- 腰部運動制御運動の2週間以上の経験
- 磁場に敏感な金属埋め込み、または心臓埋め込み
- BMI 30 kg/m2 以上
- 脳の刺激を妨げる薬剤の服用(例、カルシウムチャネル遮断薬、Na+チャネル遮断薬、NMDA拮抗薬、グルタミン酸受容体拮抗薬、ニコチン摂取)
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:高周波反復経頭蓋磁気刺激
このグループは、高周波反復経頭蓋磁気刺激を受けます。
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刺激ポイントは腰部多裂筋ホットスポットです。
パラメータは、周波数 10 Hz、パルス数 50、刺激列 40 回 (刺激 5 秒、刺激間隔 25 秒) に設定されます。
コイルの位置は、LM ホットスポット上で 45 度の接線方向に配置されます。
刺激時間は20分となります。
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アクティブコンパレータ:神経筋電気刺激
このグループは神経筋電気刺激を受けます。
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神経筋電気刺激は、干渉電流 6000 Hz、走査モードでの振幅 20 ~ 50 Hz、継続時間 20 分、LM 収縮を誘発する強度として設定されます。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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静止状態のモーターしきい値
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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モーターホットスポット上に単一の経頭蓋磁気刺激 (TMS) パルスを適用する際に、安静時の筋肉に最小限のモーター反応を引き起こす刺激強度。
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1セッション後のベースラインからの変化
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アクティブなモーターのしきい値
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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標的筋肉の最大随意収縮の10%の等尺性収縮中に、10回の連続トライアルのうち5回で200μV以上の運動誘発電位を誘発するための最低刺激強度。
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1セッション後のベースラインからの変化
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モーター誘発電位
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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下行運動経路、または脳内の運動経路の刺激後の筋肉から記録される電気信号。
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1セッション後のベースラインからの変化
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皮質サイレント期間
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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運動後の筋肉からの筋電図信号の一時的な中断は、一次運動野に対する経頭蓋磁気刺激によって引き起こされる電位を誘発します。
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1セッション後のベースラインからの変化
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筋肉の厚さ
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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筋肉の収縮性。
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1セッション後のベースラインからの変化
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筋肉の断面積
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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断面積は、さまざまな筋肉群の関節トルク生成および等速筋力に関連する可能性があります。
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1セッション後のベースラインからの変化
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筋肉のペネーション角度
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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ペネーション角度は、筋肉によって発生する最大の力を表すことができます
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1セッション後のベースラインからの変化
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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力の生成
時間枠:1セッション後のベースラインからの変化
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手持ち式ダイナモメーターを使用して筋力を測定します。
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1セッション後のベースラインからの変化
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者:Peemongkon Wattananon, PhD、Mahidol University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- O'Connell NE, Wand BM, Marston L, Spencer S, Desouza LH. Non-invasive brain stimulation techniques for chronic pain. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Apr 11;(4):CD008208. doi: 10.1002/14651858.CD008208.pub3.
- Hodges PW, Danneels L. Changes in Structure and Function of the Back Muscles in Low Back Pain: Different Time Points, Observations, and Mechanisms. J Orthop Sports Phys Ther. 2019 Jun;49(6):464-476. doi: 10.2519/jospt.2019.8827.
- Wattananon P, Sungnak P, Songjaroen S, Kantha P, Hsu WL, Wang HK. Using neuromuscular electrical stimulation in conjunction with ultrasound imaging technique to investigate lumbar multifidus muscle activation deficit. Musculoskelet Sci Pract. 2020 Dec;50:102215. doi: 10.1016/j.msksp.2020.102215. Epub 2020 Jul 13.
- Masse-Alarie H, Beaulieu LD, Preuss R, Schneider C. Corticomotor control of lumbar multifidus muscles is impaired in chronic low back pain: concurrent evidence from ultrasound imaging and double-pulse transcranial magnetic stimulation. Exp Brain Res. 2016 Apr;234(4):1033-45. doi: 10.1007/s00221-015-4528-x. Epub 2015 Dec 26.
- Songjaroen S, Sungnak P, Piriyaprasarth P, Wang HK, Laskin JJ, Wattananon P. Combined neuromuscular electrical stimulation with motor control exercise can improve lumbar multifidus activation in individuals with recurrent low back pain. Sci Rep. 2021 Jul 20;11(1):14815. doi: 10.1038/s41598-021-94402-2.
- Strutton PH, Theodorou S, Catley M, McGregor AH, Davey NJ. Corticospinal excitability in patients with chronic low back pain. J Spinal Disord Tech. 2005 Oct;18(5):420-4. doi: 10.1097/01.bsd.0000169063.84628.fe.
- Tsao H, Danneels LA, Hodges PW. ISSLS prize winner: Smudging the motor brain in young adults with recurrent low back pain. Spine (Phila Pa 1976). 2011 Oct 1;36(21):1721-7. doi: 10.1097/BRS.0b013e31821c4267.
- van Dieen JH, Reeves NP, Kawchuk G, van Dillen LR, Hodges PW. Motor Control Changes in Low Back Pain: Divergence in Presentations and Mechanisms. J Orthop Sports Phys Ther. 2019 Jun;49(6):370-379. doi: 10.2519/jospt.2019.7917. Epub 2018 Jun 12.
- Wallwork TL, Stanton WR, Freke M, Hides JA. The effect of chronic low back pain on size and contraction of the lumbar multifidus muscle. Man Ther. 2009 Oct;14(5):496-500. doi: 10.1016/j.math.2008.09.006. Epub 2008 Nov 21.
- Wand BM, Parkitny L, O'Connell NE, Luomajoki H, McAuley JH, Thacker M, Moseley GL. Cortical changes in chronic low back pain: current state of the art and implications for clinical practice. Man Ther. 2011 Feb;16(1):15-20. doi: 10.1016/j.math.2010.06.008. Epub 2010 Jul 23.
- Masse-Alarie H, Beaulieu LD, Preuss R, Schneider C. The side of chronic low back pain matters: evidence from the primary motor cortex excitability and the postural adjustments of multifidi muscles. Exp Brain Res. 2017 Mar;235(3):647-659. doi: 10.1007/s00221-016-4834-y. Epub 2016 Nov 15.
- Patricio P, Roy JS, Macedo L, Roy M, Leonard G, Hodges P, Masse-Alarie H. Repetitive transcranial magnetic stimulation alone and in combination with motor control exercise for the treatment of individuals with chronic non-specific low back pain (ExTraStim trial): study protocol for a randomised controlled trial. BMJ Open. 2021 Mar 24;11(3):e045504. doi: 10.1136/bmjopen-2020-045504.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- MU-CIRB 2023/027.1503
個々の参加者データ (IPD) の計画
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IPD プランの説明
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
- ICF
- ANALYTIC_CODE
- CSR
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米国FDA規制機器製品の研究
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