중주파 교류를 이용한 경피적 전기신경 억제 (tMFAEC)

1. 도입 및 근거

신경 장애를 앓고 있는 환자는 종종 바람직하지 않은 감각 운동 활동을 경험합니다. 과민증, 경직 및 과긴장 및 근긴장이상. 이러한 장애를 극복하기 위해 다양한 치료 적 개입이 있습니다. 경구 약물, 보툴리눔 신경독 주사, 국소 마취제, 경피적 전기 자극 및 수술이 시행됩니다. 그러나 이들은 종종 영구적인 솔루션을 제공하지 않습니다. 중간 주파수 교류 전류(MFAEC; 2-50kHz)를 사용한 전기 자극은 관심 있는 말초 신경 위에 직접 이식될 때 말초 운동 신경 활동과 힘 생산을 억제할 수 있습니다. 경피적 중주파 교류 전류(tMFAEC)의 투여, 즉 피부를 통한 전류의 투여는 덜 침습적인 대안을 제공할 수 있습니다. 이론적으로 감각 신경에 대한 tMFAEC의 투여는 심지어 부분적 또는 완전한(가역적) 신경 차단을 야기하여 외과적 또는 고통스러운 절차를 수행하기 위해 마취 역할을 할 수 있습니다. Kim et al.1의 유망한 전임상 연구는 이미 10kHz에서 tMFAEC 자극이 감각 지각과 운동 활동을 부분적으로 억제할 수 있음을 보여주었습니다.

1. 목표와 가설

   이 연구의 주요 목적은 문헌에서 이전 결과를 확인하는 것입니다.

   원위 정중 신경에 대한 tMFAEC 자극이 다음과 같을 것이라는 가설이 있습니다.

   • 검지와 중지의 감각 지각 감소
   • 검지와 중지에 의한 힘 생성 억제

2. 결과 측정 2.1 주요 결과 측정

   원위 정중 신경에 10kHz의 주파수에서 31.5mA의 고정 전류 강도로 tMFAEC를 적용했을 때 검지와 중지의 주변 감각 지각 및 힘 생성 평가. 말초 감각 지각은 Semmes-Weinstein 모노필라멘트 검사와 촉각 및 압력 감각을 각각 측정하는 압력 알고리즘으로 측정됩니다. 힘 생산의 평가는 전자 휴대용 동력계(CompuFet 2)로 측정됩니다.

   2.2 이차 결과 측정 I. 참가자가 견딜 수 있는 최대 용량을 결정하여 참가자의 tMFAEC 안전 확인. 35mA의 최대 전류 강도로 개별 통증 역치까지 tMFAEC를 점진적으로 증가시켜 결정을 평가합니다.

   II. 31.5mA의 고정 전류 강도를 갖는 다른 주파수, 즉 2kHz가 감각 운동 억제 수준에 미치는 영향 평가.

   III. 두 개의 실질적으로 다른 전극의 효과 평가(즉, PALS 백금 전극 50x50mm 및 3M™ Red Dot™ Elektrode 폼 기반 클레벤데 젤, 2228) 감각운동 억제 수준.

   IV. 주파수와 관련된 임피던스 수준의 평가 및 감각 운동 억제 수준에 대한 임피던스의 영향.

   V. 감각 운동 억제 수준에 대한 전완 중간 수준의 정중 신경 깊이의 영향 평가.

3. 연구 절차 및 측정

먼저 고주파 선형 변환기 HFL38(15-6MHz)이 장착된 Sono Site Xporte 초음파 기계를 사용하여 정중 신경의 위치와 깊이(mm)를 식별합니다. 정중 신경 위의 피부를 에테르로 세척합니다. 전극 1은 가로 수근 인대 근처의 정중 신경 위에 있는 피부에 배치됩니다. 전극 2는 (초음파로 확인된) 팔뚝의 정중 신경 과정 바로 위, 전극 1보다 7cm 위에 배치됩니다. MFAC 자극이 신경근 접합부의 직접적인 자극 또는 신경의 비동기 발화에 이차적으로 원치 않는 근육 수축을 유발하는 경우 전극 배치가 약간 조정됩니다. 예를 들어, 자극이 근육 수축을 유발하는 경우 전극의 위치는 척골 또는 근위쪽으로 약간(약 0.5cm) 이동합니다.

그 후 참가자는 의자에 앉고 팔은 테스트 테이블에 배치됩니다. 의자의 높이는 양 어깨가 약 35° 외전, 45° 굴곡, 팔꿈치가 약 45° 굴곡된 상태에서 참가자가 테이블에 팔을 올려 놓을 수 있도록 조정됩니다. 단단한 Styrofoam™ 보드를 사용하여 손목과 팔뚝을 모두 지탱합니다.

표면 전극(PALS Platinum Electrodes 50x50mm 및 3M™ Red Dot™ Elektrode foam based klevende gel, 2228)을 통해 tMFAEC 자극을 적용하고 임피던스 수준을 측정하기 위해 다음 장치를 사용합니다.

● DS5 절연 바이폴라 정전류 자극기

10kHz의 2상, 안정, 변조되지 않은 교류 전류를 생성하기 위해 신호 발생기에서 파형을 생성하고 이를 DS5 입력에 전달합니다.

Semmes-Weinstein 모노필라멘트 검사 및 압력 알고리즘:

이 테스트는 2kHz 및 10kHz 자극 그룹 모두에서 기준선 및 100% 전류 강도에서 수행됩니다.

촉감 - 모노필라멘트 직경에 따라 등급이 매겨진 20개의 나일론 모노필라멘트 세트가 사용됩니다. 각 모노필라멘트는 가장 작은 직경부터 시작하여 피부에 압착되어 오름차순 역치 테스트 방법을 얻습니다. 모든 모노필라멘트는 피부가 구부러질 때까지('C자' 생성) 접촉 상태를 유지한 다음 1초 후에 제거됩니다. 이 테스트 동안 모든 참가자는 눈을 감고 모노필라멘트 자극을 감지할 수 있는지 여부를 표시하도록 요청받습니다.

2kHz 및 10kHz 모두에 대해 tMFAEC 자극이 5초 동안 적용됩니다. 그런 다음 참가자가 모노필라멘트 자극의 시작을 예상할 수 없도록 모노필라멘트 자극이 tMFAEC 자극을 시작한 후 1-3초 후에 시작됩니다.

촉각 임계값은 제조업체의 지시에 따라 밀리그램 힘으로 기록되며 힘 값은 대수 눈금을 사용하여 표시됩니다.

압력 감각/통증 - 직경 1cm의 algometer가 사용됩니다. 압력은 algometer를 사용하여 수직 방향으로 적용됩니다. 참가자는 각 참가자의 압력 통증 역치에 해당하는 접촉/압력에서 통증으로의 전환을 느낄 때 표시하도록 지시받습니다. 압력은 1kg/cm²의 속도로 증가하고 피험자가 통증을 보고한 후 해제됩니다. 압력은 tMFAEC 자극 후에 적용됩니다. 압력 통증 임계값에 도달하면 tMFAEC 자극이 중지됩니다.

모든 욕창 임계값은 kg/cm²로 기록됩니다.

힘 생성 평가: 이 테스트는 기준선 및 100% 강도에서 수행됩니다.

아치가 있는 맞춤형 플라스틱 프레임(120 x 110mm)을 손바닥 아래에 배치하여 약 0° 손목 확장 및 중수지절 굴곡을 유지합니다. 다음으로 2개의 스트랩을 사용하여 참가자의 손목과 팔뚝을 테스트 플랫폼에 고정하여 근위 근육과 팔꿈치 및 어깨 관절에서 힘 전달을 제한합니다.

참가자는 각 검지와 중지의 근위 지골의 머리로 힘 센서(예: 전자 휴대용 동력계(CompuFET 2))를 누릅니다. 손목과 손의 위치는 고유한 손 근육의 기여도를 최대화하도록 최적화됩니다. 목표 힘을 결정하기 위해 참가자는 최대 자발적 수축(MVC)을 사용하여 센서를 누르도록 요청받습니다. MVC 측정 중에 디지털 모니터는 검지와 중지에 의해 생성된 힘의 합으로 계산된 가상 손가락 힘에 대한 시각적 피드백을 제공합니다. MVC 측정은 3번 반복되고 값의 평균이 계산됩니다.

3-5회 연습 후 MFAC 자극으로 작업을 반복합니다. 작업은 4가지 조건에서 수행됩니다: 90-100% MVC, 2kHz 또는 10kHz에서 100% tMFAEC 자극 및 백금 전극 또는 3M 전극 적용. 이 4가지 조건을 3번 반복합니다. 모든 측정 사이에는 1분의 휴식 시간이 주어집니다.

8. 통계 분석 데이터는 데이터 분포(각각 정규 분포 또는 비정규 분포)에 따라 평균 및 표준 편차 값 또는 중앙값 및 사분위수 범위를 사용하여 표시됩니다.

8.1 1차 연구 결과 기준선과 100% MFAC 강도(31.5mA) 사이의 감각운동 억제 수준에 대한 촉각 역치를 비교하기 위해 두 가지 다른 자극 주파수, 즉 2kHz와 10kHz를 반복 측정한 일원 분산 분석(정규 분포의 경우) 데이터의) 또는 프리드만 테스트(정규 분포가 아닌 경우)가 검지와 가운데 손가락 각각에 사용된 후 사후 테스트가 수행됩니다.

검지와 중지에서 tMFAEC 자극의 기준선과 100% 강도 사이의 욕창 임계값을 비교하고 정규화된 평균값과 최소값을 사용하여 3단계 사이의 손가락 힘을 비교하기 위해 반복 측정 또는 Friedman 테스트를 사용한 일원 분산 분석 사용하게 될 것이다. 정확한 유의미한 차이를 평가하기 위해 Student t 테스트 또는 Bonferroni 조정이 포함된 Wilcoxon 부호 순위 테스트가 사용됩니다.

유의 수준은 p < 0.05로 설정됩니다.

8.2 2차 연구 결과 참가자가 사용할 수 있는 최대 전류 강도를 결정하여 참가자의 tMFAEC 안전 확인에는 기술 통계가 제공됩니다.

감각 운동 억제 수준에 대한 실질적으로 다른 물질을 가진 두 개의 다른 전극의 효과 평가가 기술 통계와 함께 제시될 것입니다.

8.3 중간 분석 N.A.