De effecten van pijn en het geheugen van pijn op de autonome en neuromusculaire functie

Studieopzet Deze studie zal gebruik maken van een quasi-experimentele case-control designstructuur met herhaalde metingen. De proefpersonen zullen in twee groepen worden ingedeeld: degenen met een voorgeschiedenis van eerder letsel aan de onderste ledematen en degenen die geen voorgeschiedenis hebben van letsel aan de onderste ledematen. De twee groepen zullen qua leeftijd en geslacht overeenkomen. Proefpersonen die geen voorgeschiedenis van letsel aan de onderste ledematen hebben, worden gekoppeld aan proefpersonen met een voorgeschiedenis van letsel. Er zal een gelijk aantal deelnemers per groep zijn met vergelijkbare demografische informatie in beide groepen om het aantal variabelen dat de resultaten van het experiment beïnvloedt te verminderen. Binnen elk van deze groepen worden specifieke interventies geclusterd en als een set uitgevoerd. Deze clusters van interventies worden gerandomiseerd om interne testfouten te minimaliseren. Beide groepen deelnemers zullen worden blootgesteld aan dezelfde interventies (baseline, pijndruk, visualisatie van pijndruk en eerder letsel, en mentale uitdagingstest). Onderzoekers die verantwoordelijk zijn voor testen en resultaatmeting zullen blind zijn voor de groeperingen van proefpersonen (voorgeschiedenis of geen voorgeschiedenis van letsel). Verwacht wordt dat het testen, inclusief de eerste set-up, tussen de 60 en 75 minuten zal duren. Alle tests vinden plaats in het oefen- en onderzoekslaboratorium voor fysiotherapie van Mount St. Mary's College of in een privékamer bij Knight Physical Therapy Inc.

Onderzoeksmethoden Eerste set-up (25 minuten) Bij aanvang van het onderzoek wordt de proefpersonen gevraagd de Tampa Kinesiofobie-vragenlijst, de angstvermijding-overtuigingsvragenlijst, de angst voor pijnschaal, de pijncatastroferende schaal en de vragenlijst Levendigheid van visuele verbeelding in te vullen. Dit duurt ongeveer 10 minuten. Na het invullen van deze vragenlijsten worden ze voorgesteld aan de onderzoekers en vervolgens gevraagd om op hun rug op de behandeltafel te gaan liggen. Voor comfort wordt er een kussen onder hun hoofd gelegd. Oppervlakte-EMG-opname-elektroden worden op de buik van de tibialis anterieure spier geplaatst. Een elektrode wordt op de mediale tibia geplaatst en dient als aarde voor de andere twee elektroden. Plaatsing van elektroden komt overeen met de kant van de verwonding (d.w.z. eerder letsel aan de rechter enkel zou resulteren in plaatsing van elektroden op de rechter tibialis anterior en rechter anterieure deltaspier). Bij proefpersonen zonder voorgeschiedenis van letsel zal de plaatsing van de elektrode aan de zijkant vooraf worden bepaald en gerandomiseerd. Ook op dit moment zullen proefpersonen met een voorgeschiedenis van letsel worden gevraagd om de locatie van het letsel te identificeren. De tester zal dan het gebied van eerder letsel palperen en het gevoelige punt in dit gebied lokaliseren. Dit punt wordt gemarkeerd met een pen voor later gebruik. Bij proefpersonen zonder eerder letsel, wordt het voorste talofibulaire ligament, de laterale kniegewrichtslijn of de laterale buik van de gastrocnemius-spier gelokaliseerd en gemarkeerd aan de testzijde. De site wordt gerandomiseerd zodat er blinde testers zijn. Testers worden geïnformeerd over de te testen zijde door middel van de verzegelde envelop die voorafgaand aan het testen wordt geopend. Ze zullen verblind zijn met betrekking tot eerdere letselgroepen.

Op dit punt wordt de patiënt door de procedure geleid en wordt een eerste meting van de pijndrukdrempel uitgevoerd en wordt een gesimuleerde breuktest (zie hieronder voor een beschrijving van de breuktest) uitgevoerd aan de voet/enkel om de patiënt vertrouwd te maken met de testprocedures en ook om ervoor te zorgen dat alle apparatuur optimaal functioneert. Dit proces duurt ongeveer 10 minuten.

Door deze procedure te volgen, wordt een timer ingesteld en rust de proefpersoon gedurende vijf minuten in deze positie om te acclimatiseren aan de omgeving en om zijn autonome systeem te normaliseren.

Autonome systeemrespons (10 minuten) Na de acclimatiseringsperiode van vijf minuten worden de hartslagvariabiliteitsgegevens (HRV) geregistreerd, gemarkeerd en gebruikt als basismeting. De HRV-gegevens worden tijdens elke testprocedure verzameld. In eerste instantie zal de tester, op de plaats van eerder letsel (of willekeurige drukplaats voor proefpersonen zonder voorgeschiedenis van letsel), zijn duim gebruiken om druk uit te oefenen op de plaats. De druk zal toenemen totdat de proefpersoon zijn maximale pijnniveau meldt. Voorafgaand aan het uitoefenen van druk, zal de proefpersoon worden geïnformeerd dat zij de maximaal toelaatbare pijn moeten ervaren en de tester informeren wanneer dat niveau is bereikt. De proefpersoon krijgt vervolgens de instructie om de testers op de hoogte te stellen wanneer ze de maximaal aanvaardbare pijn hebben bereikt. Eenmaal bereikt, wordt de druk gedurende 10 seconden gehandhaafd om een ​​baseline HRV-opname te krijgen. Na 10 seconden wordt de druk afgelaten en wordt de HRV-opname gemarkeerd. Op dit moment wordt de proefpersoon gevraagd om zijn pijnniveau te rapporteren op een schaal van 1 tot 10. De proefpersoon zal dan drie minuten rusten om zijn HRV terug te brengen naar de basiswaarden. Op dit punt krijgt de proefpersoon de instructie om zijn ogen te sluiten en zich de pijndruk in zijn been voor te stellen die zojuist is aangebracht. HRV- en pijnwaarden worden gemarkeerd en geregistreerd. De proefpersoon zal nog drie minuten rusten en dan wordt hem opnieuw gevraagd zijn ogen te sluiten. In dit geval wordt hen gevraagd om de details van hun eerdere verwonding te visualiseren. Bij proefpersonen zonder eerder letsel, zullen ze worden gevraagd om de spieren, botten en bloedstroom van hun scheenbeen te visualiseren. Net als voorheen worden HRV- en pijnwaarden gemarkeerd en vastgelegd. Na nog een rustperiode van drie minuten wordt de proefpersoon gevraagd een mentale uitdagingstest te voltooien. Bij deze test moeten proefpersonen zo snel mogelijk terugtellen van 100 bij 7. HRV- en pijnwaarden worden gemarkeerd en geregistreerd. Bij deze test, en bij alle tests, mag de proefpersoon zich om welke reden dan ook en zonder gevolgen terugtrekken uit de test.

Drukpijndrempel (10 minuten) De hoeveelheid pijn en de kracht die nodig is om de pijnreactie op te wekken, wordt toegepast en gecontroleerd door een Wagner Force Ten™ FDX Digital Force Gauge Pain Algometer. De algometer is een apparaat dat is ontworpen om de gevoeligheid voor druk en in pijnonderzoeken te meten; de algometer wordt gebruikt om de gevoeligheid voor pijn als een product van druk te meten. De Wagner Force Ten digitale algometer is een draagbare eenheid met een kleine, met rubber beklede tip van 1 cm2 die een druk tot 50 lbs./ft kan uitoefenen. Het apparaat is in staat meerdere datapunten te onthouden en piekkracht- en krachtgemiddelde gegevens op te slaan die na het testen worden opgehaald voor latere analyse. Tijdens elk van de vijf testcomponenten (basislijn, pijndruk, visualisatie van pijndruk, visualisatie van eerder letsel en mentale uitdagingstest) zijn de testprocedures identiek aan de eerder toegepaste testprocedures, behalve dat in plaats van het meten van spierprestaties of HRV, pijndruk zal worden opgenomen. De punt van de pijnalgometer wordt op de plaats van eerder letsel of op het voorste talofibulaire ligament geplaatst. Er wordt druk uitgeoefend via de algometer en de proefpersoon krijgt de instructie om de tester te informeren wanneer ze voor het eerst pijn beginnen te ervaren. Deze waarde wordt samen met de HRV-waarden geregistreerd.

Neuromusculaire respons (15 minuten) Tijdens de volgende testfase wordt een kleine opgerolde handdoek onder de testenkel geplaatst. De handdoek zal worden gebruikt om de voet van de tafel te tillen om het testen te vergemakkelijken. Op dit punt zal de tester de onderste extremiteit stabiliseren door de kuit ongeveer 30 cm boven de malleolus vast te pakken. Deze hand levert een tegenkracht op de krachten die door de testhand worden uitgeoefend. In de testhand wordt een Hoggan Scientific Microfet 2TM Handheld Muscle Tester geplaatst op het laterale aspect van het vijfde middenvoetsbeentje van de voet. De plaatsing zal proximaal op het middenvoetsbeentje zijn, ongeveer aan de basis van het vijfde middenvoetsbeentje. De positie van de sensor wordt gemarkeerd om de testpositie te standaardiseren en wordt gemeten voor latere krachtmetingen. Het onderwerp zal worden geïnstrueerd om isometrisch weerstand te bieden aan de kracht die door de tester wordt uitgeoefend. Op dit moment beginnen Surface EMG en Force-opname gelijktijdig. De Surface EMG zal worden gebruikt om de voortplanting van actiepotentialen te meten. Oppervlakte-opname-elektroden worden op de huid geplaatst om deze actiepotentialen te meten. Er zullen nooit naalden worden gebruikt om gegevens te verzamelen en daarom is penetratie van de huid niet vereist. De start van de test wordt ook genoteerd op de HRV-registratie. Een gestage maar toenemende hoeveelheid kracht zal langzaam en geleidelijk op de voet worden uitgeoefend in een mediale en licht caudale richting totdat de proefpersoon de kracht niet langer kan weerstaan. Dit proces wordt de "breektest" genoemd omdat de spier wordt getest totdat hij de kracht niet meer kan weerstaan. De proefpersoon rust 30 seconden waarna de pauzetest en bijbehorende gegevensregistraties nog twee keer worden herhaald met een rustperiode van 30 seconden tussen de tests.

De proefpersoon krijgt drie minuten rust voordat het volgende deel van het onderzoek begint. HRV-testen worden gestart en vervolgens zal de tester, zoals eerder beschreven, pijndruk uitoefenen op de plaats van het eerdere letsel. De locatie van deze site is eerder gemarkeerd voor consistentie van de toepassing. Bij proefpersonen zonder voorgeschiedenis van letsel zal de druk worden uitgeoefend op het voorste talofibulaire ligament. Wanneer de pijndruk zijn maximale niveau heeft bereikt, zal een tweede tester een breuktest op de proefpersoon uitvoeren. Na de test rust de proefpersoon 30 seconden en wordt het proces nog twee keer herhaald met een rustperiode van 30 seconden tussen de tests. Tijdens elk van de pauzetests worden kracht-, EMG-, HRV- en pijnwaarden geregistreerd.

Na een rustperiode van drie minuten wordt de proefpersoon gevraagd om de pijndruk op het been te visualiseren (of zijn scheenbeen te visualiseren zoals eerder beschreven) en er zullen drie breuktesten worden uitgevoerd tijdens het visualisatieproces. Tijdens elk van de pauzetests worden kracht-, EMG-, HRV- en pijnwaarden geregistreerd. Dit proces wordt herhaald voor visualisatie van eerder letsel en voor de mentale uitdagingstest.