Hersenritmes bij fibromyalgie: een onderzoek naar magneto-encefalografie (MEG). (FMP)

De onderzoekers zullen magneto-encefalografie (MEG) gebruiken om niet-invasief de hersenactiviteit vast te leggen bij vrouwen met fibromyalgie (FM)-pijn en bij gezonde proefpersonen. De MEG-gegevens zullen worden geanalyseerd in termen van de aanwezigheid van een normaal alfaritme en abnormale lage frequentie- en gamma-oscillaties en hun bron in de hersenen van de persoon met behulp van hun MRI. De onderzoekers zullen klinische evaluatie, MEG-opnamen en MRI-scans gebruiken om de volgende doelen te bereiken:

1. Bepaal of abnormale hersenritmes in de delta (<4Hz) en theta (4-8Hz) frequentiebanden aanwezig zijn bij patiënten met FM terwijl ze pijn hebben. De hypothese voorspelt dat dergelijke laagfrequente activiteit aanwezig zal zijn bij FM-patiënten met pijn, maar niet bij gezonde controles of patiënten zonder pijn.
2. Om te bepalen of hersenactiviteit in het gamma (35-55Hz) frequentiebereik aanwezig is bij FM-patiënten. De hypothese voorspelt dat bij FM-patiënten gebieden met laagfrequente activiteit een "randgebied" met hoogfrequente activiteit zullen hebben.
3. Om te bepalen of hersenactiviteit in het alfa (8-12Hz) frequentiebereik aanwezig is bij FM-patiënten en of er minder MEG-opnamen zijn gemaakt met de ogen open in vergelijking met opnames met de ogen dicht. Een dergelijke normale activiteit wordt verwacht bij zowel FM-patiënten als gezonde controles.
4. De locatie bepalen van de bronnen die abnormale hersenritmes en normale alfaritmes genereren bij FM-patiënten met pijn en bij gezonde controles en patiënten zonder pijn. De hypothese voorspelt dat laagfrequente gebieden met hoogfrequente 'randen' twee locaties zullen hebben: a) als de pijn gelokaliseerd is, de somatosensorische cortex in het gebied van pijn, b) de orbitofrontale cortex in een deel van het pijnpad geassocieerd met de emotionele aspecten van pijn. De bron van normale alfaritmes bij zowel patiënten als controles zal gelokaliseerd zijn in de achterste hersenen, met name de visuele cortex.

Er wordt gekozen voor een multidisciplinaire behandelaanpak voor FM-patiënten. Dit omvat veranderingen in levensstijl, zoals lichaamsbeweging, veranderingen in het dieet, cognitieve gedragstherapie, evenals medicijnen en zelfs operaties. Er is geen geaccepteerde "beste" behandeling, en zelfs geen "beste" medicatie. Dit komt deels omdat de onderliggende oorzaak van de pijn niet goed wordt begrepen. Het ontwerp van deze studie is om hersenactiviteit vast te leggen om na te gaan of er abnormale hersenritmes zijn bij patiënten met FM die niet aanwezig zijn bij gezonde volwassenen van dezelfde leeftijd. Een dergelijke bevinding zou leiden tot meer directe behandelingen die gericht zouden zijn op de oorzaak van de pijn, in plaats van op de symptomen.

Onlangs is abnormale hersenconnectiviteit gemeld bij FM-patiënten (Napadow et al., 2010). Ook is activering van de frontale cortex, motorische en cingulaire hersengebieden waargenomen bij FM-patiënten tijdens pijnanticipatie die verband hielden met de daaropvolgende gerapporteerde pijn (Burgmer et al., 2010).

Deze resultaten zullen worden beschouwd in de context van een uitgebreide klinische evaluatie om te bepalen of thalamocorticale dysritmie (TCD) aanwezig is bij patiënten met pijn (Jeanmonod, 1993; Llinas et al, 1999, 2001, 2005). De onderzoekers zullen ook nagaan of abnormale hersenritmes gecorreleerd zijn met de aanwezigheid en mate van pijn en of er een verschil is tussen patiënten in pijn en gezonde volwassenen.

II. Ontwerp ontwerpen. De onderzoekers zullen een recent protocol volgen dat gebruikt is in ons onderzoek naar abnormale ritmes bij het complexe regionale pijnsyndroom (Walton et al., 2010). Degenen die voldoen aan de criteria voor opname, maar niet voor uitsluiting, worden ingeschreven in het onderzoek.

III. METHODEN EN PROCEDURES

1. Klinisch onderzoek van patiënten

   De informatie die tijdens de klinische beoordeling wordt verzameld, omvat:

   • Demografie: leeftijd, geslacht, arbeidsstatus.
   • Een gedetailleerde geschiedenis van fibromyalgie.
   • Een overzicht van pijnkenmerken: locatie en ernst, kwaliteit van pijn, timing, duur en context van pijn, bijbehorende tekenen en symptomen, verergerende factoren, verlichtende factoren, motorisch/sensorisch verlies en effect van dagelijkse activiteiten.
   • Een volledige medische geschiedenis en belangrijke familie medische geschiedenis.
   • Een sociale geschiedenis: tabak, alcohol en illegaal drugsgebruik.
   • Een overzicht van alle gelijktijdig gebruikte medicijnen.
   • Vitale functies: bloeddruk, hartslag, ademhalingsfrequentie, lengte, gewicht.
   • Een lichamelijk onderzoek.
   • Bevestiging van de aanwezigheid van de criteria van het American College of Rheumatism uit 1990 voor fibromyalgie.
   • Voltooiing van de volgende klinische beoordelingen door de patiënt:
   • Visuele Analoge Schaal-gemiddelde wekelijkse herinnering aan pijn
   • Pijntekening voor lokalisatie
   • Fibromyalgie Impact Vragenlijst
   • Globale beoordeling van de patiënt van fibromyalgie
   • Medische resultaten bestuderen slaapschaal
   • Schaal voor angst en depressie in het ziekenhuis

   Healthy Controls hebben dezelfde procedures als de patiënten; Klinische screening, MEG en MRI.

2. MEG-opnamen Geïnformeerde toestemming wordt verkregen vóór de MEG-opname. Als deze is verkregen, wordt dit bevestigd. (Een lid van het onderzoeksteam zal een kopie van de ondertekende geïnformeerde toestemming meenemen vóór de MEG-opnamesessie.)

   De vorm van het hoofd, inclusief de locatie van de drie referentiepunten (linker en rechter preauriculaire punten en de neus) wordt voor elk onderwerp verkregen met behulp van een 3D-volgsysteem door een stylus naar elk referentiepunt en over het oppervlak van het hoofd te bewegen ( Fastrak, Polhemus, Colchester, VT).

   Elke deelnemer zit in het MEG-instrument dat zich in een meerlaagse mu-metaal magnetisch afgeschermde ruimte bevindt. De locatie van het hoofd wordt aan het begin en het einde van elke run gecontroleerd met behulp van elektroden die zijn bevestigd aan de drie vaste markeringspunten die worden gebruikt om de vorm van het hoofd te verkrijgen. Veranderingen in de hoofdpositie tot ≈0,5 cm worden geaccepteerd. (Dezelfde referentiepunten zullen worden gebruikt voor de MRI om de MEG- en MRI-gegevens samen te registreren.)

   Elke persoon krijgt drie MEG-opnamesessies. Er worden twee MEG's opgenomen met de ogen dicht (EC) en één met de ogen open (EO). Inclusief de tijd om papierwerk in te vullen, hun hoofdvorm te meten en de tijd tussen MEG-opnames, schatten de onderzoekers dat elke deelnemer 60-90 minuten zal doorbrengen in het New York University Center for Neuromagnetism.

   Instructies voor deelnemers voor MEG-opnamen. Een onderzoeker legt uit dat het doel van de opname is om naar hersenactiviteit te kijken terwijl de patiënt ontspannen is. Er zullen drie opnames van 7 minuten zijn. De eerste zal zijn met de ogen dicht. Ze zullen worden verteld om te ontspannen, maar probeer niet in slaap te vallen. Vervolgens volgt een opnameperiode met de ogen open. Ze zullen worden verteld om alsjeblieft te proberen de ogen niet te bewegen, maar de hele tijd naar iets te kijken. Ten derde zal er nog een opname zijn met de ogen dicht. De onderzoeker laat de persoon weten wanneer de opname begint, halverwege elke opname, en komt na elke opname kijken hoe het gaat. De persoon wordt gevraagd om te proberen het hoofd niet te bewegen tijdens de opnames.

   Magneto-encefalografie is door de FDA goedgekeurd en wordt routinematig gebruikt voor het in kaart brengen van de hersenen bij epilepsie en bij preoperatieve patiënten en is in deze gevallen de standaardbehandeling (Shiraishi et al., 2005; Makela et al., 2006). Deze opnames worden echter uitsluitend voor onderzoeksdoeleinden uitgevoerd. Magnetische velden zullen worden geregistreerd met behulp van een 275-kanaals MEG-systeem met volledige kop (CTF Systems Inc., Port Coquitlam, British Columbia, Canada) (McCubbin et al., 2004). Een softwaregradiënt van de derde orde (Weinberg et al., 1984) zal worden gebruikt met een opnamebanddoorlaat van 0,25-125 Hz.

3. Gegevensanalyse en gegevensbewaking. Tijdens elke run worden magnetische velden geregistreerd in 42 opeenvolgende proeven van 10 seconden. Op deze manier kan, als de persoon tijdens de sessie beweegt, de proef van 10 seconden waarin dit gebeurt, uit de analyse worden verwijderd. Neuromagnetische velden worden geregistreerd in de ogen gesloten toestand om signalen van oogspieren en activering van het hoogfrequente visuele systeem te minimaliseren, en in de ogen open en gefixeerde toestand om de amplitude van de alfabereik (8-12 Hz) piek te verminderen (en daardoor het onderzoek van spectraal proximale signalen beter vergemakkelijken). Spectrale analyse en analyse van onafhankelijke componenten zullen worden uitgevoerd zoals in onze eerdere studies (Walton et al, 2010).

MRI en bronreconstructie Het doel van de MRI (zonder contrast) is om een ​​anatomisch beeld te geven van de hersenen van de persoon dat zal worden gebruikt om de hersenactiviteit te lokaliseren die door de MEG wordt geregistreerd. De MEG- en MRI-opnamen moeten samen worden geregistreerd, zodat ze nauwkeurig kunnen worden uitgelijnd. Dezelfde locatiemarkeringen, vaste markeringen genoemd (zie hierboven), moeten worden gebruikt voor de MEG en de MRI. Het is dus het beste als beide opnames op dezelfde dag worden gedaan. De MRI zit achter de MEG aan omdat het MEG-instrument een magnetisch veld van slechts 10-15 Tesla kan detecteren. De MRI genereert een magnetisch veld dat, hoewel klein, kan worden gedetecteerd door het MEG-instrument en de registratie van hersenactiviteit verstoort. De locatie van de drie MEG-ijkpunten wordt gemarkeerd met behulp van een magische marker met fijne punt. De persoon wordt vervolgens naar het MRI-pak begeleid en de 3 MRI-referenties worden op de persoon geplaatst met behulp van de magische markeringspunten als gids.

Alle MRI-scans worden uitgevoerd op het 3 T Alegra-platform, vanwege de betere single-to-noise ratio (SNR), ruimtelijke en spectrale resolutie in vergelijking met de 1,5 T-instrumenten. Waar MRI-gegevens aanwezig zijn, zullen de onderzoekers een zekere mate van uniformiteit behouden tussen experimenten door MRI-beperkte gemodificeerde minimale norm inverse modellering uit te voeren op elke gegevensset. De MRI-beperkte inverse wordt berekend door aan te nemen dat de huidige brondichtheid beperkt is tot grijze materie zoals gesegmenteerd uit de MRI-gegevens. De MRI van elke proefpersoon wordt gesegmenteerd en voor elke hemisfeer wordt een corticaal oppervlak met mozaïek gereconstrueerd met behulp van de software FreeSurfer (Dale et al., 1999). Deze corticale oppervlakken worden vervolgens gesubsampled om een ​​bronnentempo van ~ 40.000 hoekpunten te creëren. De loodveldmatrix, L, wordt berekend voor de dipoolmomenten loodrecht op het corticale oppervlak of voor alle componenten.

Potentiële vooroordelen of problemen. Een mogelijke vertekening is tijdens de analyse van de MEG-gegevens. Dit zal worden verzacht omdat de persoon die de gegevens analyseert, blind zal zijn voor de pijnstatus van het onderwerp. Studieonderwerpen worden alleen in alle gegevens geïdentificeerd door een code.

Procedures, situaties of materialen die gevaarlijk kunnen zijn. Geen.

3. Gegevensopslag en vertrouwelijkheid. Getraind personeel zal interviews op een respectvolle en gevoelige manier afnemen. Records worden alleen op deelnemernummer gecodeerd, opgeslagen en beoordeeld. Deze gecodeerde gegevens worden bewaard in afgesloten dossiers in afgesloten kantoren. Toegang tot computergebaseerde gegevens wordt beperkt door beveiligingscodes en inlogwachtwoorden, en alle computers worden bewaard in kamers met beperkte toegang.