Behandeling van post-hersenschuddingsyndroom met TMS: FNIRS gebruiken als biomarker van respons

Jaarlijks ervaren tot 280.000 mensen in Canada en 42 miljoen wereldwijd een licht traumatisch hersenletsel (mTBI). Bij patiënten met mTBI verdwijnen de symptomen die optreden na een blessure gewoonlijk binnen 3 maanden. Tot 25% van de patiënten zal echter aanhoudende post-hersenschuddingsymptomen (PPCS) ervaren, die tot 1 jaar na het letsel kunnen aanhouden. Veel voorkomende symptomen zijn hoofdpijn, duizeligheid, vermoeidheid, prikkelbaarheid, depressie, angst, emotionele labiliteit, concentratie- of geheugenproblemen, slapeloosheid en verminderde alcoholtolerantie (ICD-10 post-hersenschudding syndroom diagnostische criteria). Tot op heden is er geen "remedie" voor PPCS en de huidige behandeling omvat vallen en opstaan ​​met gedragsbeheer, omgevingsaanpassingen en medicijnen. Bijgevolg is er een grote behoefte aan nieuwe benaderingen van symptoombeheer om functionele beperkingen en ziektelast, geassocieerd met PPCS, te helpen verbeteren. Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) is onderzocht als een interventie voor veel geestelijke gezondheidsproblemen en neurologische aandoeningen, waaronder ernstige depressies en migraine, en heeft aanvankelijk veelbelovende resultaten opgeleverd voor PPCS. We zijn van plan om de werkzaamheid van TMS voor PPCS verder te bestuderen in een gerandomiseerde, sham-gecontroleerde studie.

Licht traumatisch letsel wordt beschouwd als een risicofactor voor de ontwikkeling van een posttraumatische stressstoornis. Als zodanig komen posttraumatische stressstoornis en licht traumatisch hersenletsel vaak samen voor en hebben ze vergelijkbare symptomen, zoals prikkelbaarheid, posttraumatisch geheugenverlies, slaapstoornissen, concentratieproblemen en cognitieve verwerkingsstoornissen. Verschillende onderzoeken hebben de werkzaamheid en veiligheid van rTMS voor de behandeling van PTSS gesuggereerd; er bestaat echter een hiaat in de literatuur met betrekking tot de behandeling van comorbide posttraumatische stressstoornis en PPCS na licht traumatisch hersenletsel. Om mogelijke verschillen in respons op behandeling te bestuderen tussen individuen die PPCS ervaren met of zonder comorbide posttraumatische stressstoornis, willen we PTSS-symptomen meten voor mensen met een klinische diagnose van posttraumatische stressstoornis. Het volgen van PTSS-symptomen zal inzicht geven in de vraag of de aanwezigheid van PTSS-symptomen de rTMS-behandelingsresultaten beïnvloedt bij personen die PPCS ervaren.

ONDERZOEKSVRAGEN EN DOELSTELLINGEN

Het algemene doel is om de toepassing van rTMS-behandeling op de linker dorsale laterale prefrontale cortex (DLPFC) bij patiënten met PPCS te bestuderen om de algehele symptoomlast te verbeteren en om biomarkers van respons te onderzoeken, met name functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS).

Concreet zijn de doelstellingen:

1. Primair doel: het bepalen van veranderingen in de hersenfysiologie geassocieerd met rTMS-behandeling zoals vastgelegd door fNIRS.
2. Secundaire doelstelling: om te bepalen of patiënten met PPCS een significante verbetering hebben ten opzichte van een 20-daags hoogfrequent rTMS-behandelingsprotocol van de linker DLPFC in vergelijking met patiënten met PPCS die een nep-rTMS-protocol ontvingen, zoals gemeten door de Rivermead post-concussion symptoomvragenlijst op 1 en 3 maanden na de behandeling.
3. Derde doelstelling: Vaststellen welke verkennende uitkomsten zoals kwaliteit van leven, hoofdpijn, angst, depressie, slaap en somatische symptomen ook verbeteren met TMS-behandeling bij personen die lijden aan PPCS. Kwaliteit van leven wordt gemeten via de Quality of Life after Brain Injury vragenlijst (QOLIBRI), hoofdpijnintensiteit wordt gemeten via de Headache intensity Test - 6 (HIT-6), depressieve gevoelens worden gemeten via de Patient Health Questionnaire -9 (PHQ-9), angst via de gegeneraliseerde angststoornis -7 (GAD-7), slaap via de Sleep and Concussion Questionnaire en somatische symptomen die veel voorkomen bij functionele neurologische aandoeningen via de SOMS-CD en Patient Health Questionnaire-15 ( PHQ-15). Aangezien functionele neurologische stoornis vaak geassocieerd wordt met trauma uit het verleden, zal de traumageschiedenis worden beoordeeld via de Brief Trauma Questionnaire (BTQ) en de Life Stress Questionnaire (LSQ).
4. Om te bepalen of mensen met PPCS en PTSD anders reageren op rTMS en welk effect dit heeft op hun PTSS-symptomen, gemeten via de door de arts toegediende PTSD-schaal voor DSM-5 (CAPS-5) en de Montgomery-Asberg Depression Rating Scale. Deelnemers met PTSS worden geïdentificeerd als degenen met scores hoger dan 33 in de PCL-5 en een klinische diagnose van PTSD door een medische professional.
5. Om potentiële bloedbiomarkers van post-hersenschuddingsyndroom en posttraumatische stressstoornis te onderzoeken.

METHODEN

Deze studie zal een dubbelblinde, schijngecontroleerde, verborgen toewijzing, gerandomiseerde klinische studie zijn.

Klinische beoordelingen: Voorafgaand aan het begin van het onderzoek zal demografische informatie worden verzameld, waaronder leeftijd, geslacht, opleiding, hoofdpijngeschiedenis, hersenschuddinggeschiedenis, medische geschiedenis in het verleden, medicatiegebruik en medische familiegeschiedenis. Basislijnvragenlijsten zullen worden ingevuld, waaronder Headache Impact Test - 6 (HIT-6), Rivermead PPCS-vragenlijst, British Columbia post-concussion symptom inventory (BC-PSI), vragenlijst over de kwaliteit van leven na hersenletsel (QOLIBRI), vragenlijst over de gezondheid van de patiënt-9 (PHQ-9), gegeneraliseerde angststoornis schaal-7 (GADS-7), de St. Louis University Mental Examination Tool (SLUMS), de vragenlijst voor screening op somatoforme symptomen (SOMS-CD), de posttraumatische stressstoornis-checklist voor DSM -5 (PCL-5), de Brief Trauma Questionniare (BTQ), de Life Stress Questionnaire (LSQ), de Patient Health Questionnaire-15 (PHQ-15) en de Sleep and Concussion Questionnaire (SCQ). Degenen van wie is vastgesteld dat ze een PCL-5-score van meer dan 33 hebben, zullen naast een klinische diagnose van posttraumatische stressstoornis ook de LEC-5, CAPS-5, MADRS en Columbia Suicide Severity Rating Scale invullen. Patiënten zullen opnieuw worden beoordeeld aan het einde van hun rTMS-behandeling en 1 en 3 maanden na de behandeling. De vragenlijsten die bij alle vervolgbezoeken worden ingevuld zijn onder meer de Rivermead PPCS-vragenlijst, de HIT-6, de BC-PSI, de QOLIBRI, de PHQ-9, de GAD-7, de PCL-5, de SLUMS, de SOMS-CD, de PHQ-15 en de vragenlijst over slaap en hersenschudding. Voor de slaap- en hersenschuddingvragenlijst wordt de initiële screening niet ingevuld bij de follow-ups. Deelnemers aan de PTSD-subgroep zullen ook de MADRS, CAPS-5 en Columbia Suicide Severity Rating Scale invullen bij de follow-upbezoeken van 1 maand en 3 maanden.

TMS-protocol: Patiënten volgen een behandelprotocol van vier weken (20 behandelingen). Dit werd gekozen omdat het het middelpunt is tussen de typische duur van het protocol voor depressie en migraine. Een gestandaardiseerd atlasbrein met coördinaten van het Montreal Neurologic Institute (MNI) zal worden gebruikt voor navigatie. De DLPFC wordt gelokaliseerd via MNI-coördinaten (-50, 30, 36). De intensiteit van de rTMS zal 100-120% van de motordrempelamplitude in rust zijn, met een frequentie van 10 Hz, 10 treinen van 60 pulsen/trein (totaal 600 pulsen) en inter-treininterval van 45s. In de schijntoestand wordt een schijnspoel op de hoofdhuid aangebracht nadat de rustmotorische drempel is bepaald. Patiënten zullen het geluid kunnen horen en de trilling van de schijnspoel kunnen voelen, maar zullen geen effectieve stimulatie ervaren. Eerdere schijnstudies hebben de werkzaamheid van de verblindingsmethode aangetoond.

Beeldvorming: metingen van functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS) zullen worden geregistreerd bij baseline, onmiddellijk na rTMS, en één maand en 3 maanden na de rTMS-follow-ups om veranderingen in de hersenfysiologie geassocieerd met rTMS-behandeling te onderzoeken. fNIRS-gegevens worden geregistreerd over de frontoparietale cortex met een bemonsteringsfrequentie van 3,91 Hz, met behulp van het TechEn fNIRS-systeem (TechEn Inc., Milford, MA, VS). Elke opname bestaat uit een rustperiode van 5 minuten, gevolgd door een vingertikoefening en een gegradeerde werkgeheugentaak, eerder beschreven door Hocke et al (2018). De fNIRS-gegevens zullen worden verwerkt en geanalyseerd voor taakoproepende activering met behulp van een gewone methode van de kleinste kwadraten van algemene lineaire modellering, zoals geïmplementeerd in de NIRS Brain AnalyzIR Toolbox.

Bloedmonsters: Bloedmonsters worden afgenomen bij een gecertificeerde aderlatingsspecialist in de Heritage Medical Research Clinic in het Cal Wenzel Precision Health-gebouw op de Foothills Medical Center Campus. Analyse zal zich richten op bloedbiomarkers van ontsteking en CZS-letsel.

Statistische analyse: Uitkomstparameters binnen elke specifieke groep (rTMS, schijnvertoning, geslacht, PTSS-diagnose) zullen worden geanalyseerd door middel van een variantieanalyse met herhaalde metingen in één richting (RM-ANOVA).