Kvantitativ ultralydrespons av Capsaicin (QUROC)

Myofascial smertesyndrom (MPS) er en utbredt kronisk smertelidelse primært preget av myofascial triggerpunkter (MTrP). Det er begrenset kunnskap om patofysiologien og mekanismene som ligger til grunn for MTrP og dens utvikling. Ultralydundersøkelser som er utført på triggerpunkter kan skille mellom aktive og latente triggerpunkter, men har ikke karakterisert det sentrale sensibiliseringsaspektet ved dem. Elektromyografi-undersøkelsene (EMG) av sentral sensibilisering som er utført bruker for det meste hypertonisk saltvann for å indusere hyperalgesi, og har vist motstridende resultater. Sentral sensibilisering har blitt foreslått som den primære mekanismen som ligger til grunn for MTrP-utvikling. Sentral sensibilisering er assosiert med hypereksitabilitet av nevronale responser på normale eller skadelige stimuli. Det er behov for en studie som kvantifiserer regional sentral sensibilisering ved bruk av ultralyd for å måle den endrede strukturen, og elektromyografi for å måle spesifikke motorenhetsaktivitetsresponser i muskelen.

Hensikt Hensikten med denne studien er å finne ut om sensibilisering av sunne muskler ved bruk av capsaicin induserer en endring i den strukturelle integriteten til den berørte muskelen, og avgjøre om motorenhetens frekvens og amplituder endres innenfor det området. Sentral sensibilisering vil bli indusert ved bruk av topisk capsaicin og injiserbart capsaicin i tre forskjellige konsentrasjoner. Dette er en utforskende studie som tar sikte på å gi foreløpige bevis på om sentral sensibilisering er en direkte årsak til utvikling av stramme bånd og MTrP.

Våre spesifikke forskningsspørsmål er følgende:

1. Fører sensibilisering til en betydelig regional endring i teksturtrekkene til den målrettede muskelen eller omkringliggende muskler?
2. Fremkaller capsaicin-indusert sensibilisering en endring i motorenhetsaksjonspotensial (MUAP) amplitude med omtrent 20 til 25 % innenfor området for eksperimentelt indusert sentral sensibilisering eller i området for teksturfunksjonsendringer? Vår hypotese for denne delen av studien er at sensibilisering modifiserer den fremre horncelleaktiviteten som vil bli målt ved amplituden til potensialene.
3. Fremkaller capsaicin-indusert sensibilisering kontinuerlig elektrisk aktivitet som observert i MTrP-er? Dette tester hypotesen om at sensibilisering skaper tilstedeværelsen av kontinuerlige aksjonspotensialer med lav amplitude.
4. Påvirker capsaicin-indusert sensibilisering graden av rekruttering av motoriske enheter i muskelen innenfor den induserte regionen? Skjer dette innenfor områdene identifisert av endringene i teksturfunksjonene? Rekrutteringen av motoriske enheter forventes normalt å følge Henneman-størrelsesprinsippet.[20-23] Vår hypotese for denne delen av studien er at sensibilisering vil forårsake en aberrasjon i rekrutteringen. Hvis dette er påvist, er det modifikasjon av normal prosessering ved både dorsale og ventrale horn i ryggmargen.
5. Er det en lokaliseringsavhengig EMG-respons på capsaicin-indusert sensibilisering? Med andre ord, har teksturtrekkene eller EMG-responsene fra muskler som ligger anatomisk fjernt fra stedet for intramuskulær capsaicin-injeksjon endringer fra baselineberegningene deres? Dette ville teste hypotesen om at type III og IV afferenter har innflytelse på de fremre horncellene som ligger fjernt fra de som leverer muskelfibre i nærheten av de stimulerte sensoriske afferentene.
6. Er det en doseavhengig EMG-respons ved motoriske enheter på capsaicin-indusert sensibilisering? Her vil kausalitetshypotesen vurderes på en foreløpig måte. Hvis det er en sammenheng, vil det være nødvendig med ytterligere eksperimenter som mer grundig vurderer årsakssammenheng.

Denne foreslåtte studien er en enkeltsentrert, faktoriell, randomisert placebokontrollert studie med to uavhengige variabler, dybden av kapsaicinpåføring (3 nivåer) og dose av capsaicin (3 nivåer), for totalt 6 behandlingsarmer og tre kontrollgrupper. den første variabelen mellom gruppene vil være topisk capsaicin-påføring, injiserbar (intrafascial) og injiserbar (intramuskulær) capsaicin-injeksjon. Innenfor hver partisjon vil det være tre behandlinger: kontroll, 50 mikrogram, 100 mikrogram. Kontrollgruppen vil få en aktuell hudlotion som er inert og ikke har noen sensibiliserende effekt. Et likt antall deltakere vil bli tildelt hver av de seks behandlingsgruppene ved hjelp av en elektronisk randomiseringsgenerator. Blokkrandomisering vil bli brukt for å sikre lik tildeling i hver gruppe.

Capsaicin-påføring og -injeksjon Capsaicin vil bli påført direkte på området av innervasjonssonen ved muskelmagen for å sensibilisere nevronene i regionen for stramme båndutvikling. Topisk og intramuskulær capsaicin vil bli brukt. Capsaicin-formelen vil bli sammensatt av en registrert farmasøyt. Topisk capsaicin vil bli levert i en krem ​​og injiserbar capsaicin vil blandes med saltvann før injeksjon. Kontrollgruppen i den aktuelle capsaicin-armen vil bli behandlet med krembasen som ble brukt under forsøket uten tilsatt capsaicin og injeksjonsarmen vil bli injisert med saltvann. En utdannet medisinsk fagperson i forskerteamet vil bruke de aktuelle capsaicin- eller aktuelle placebo-behandlingene. Området for topisk påføring vil måle 5 cm i kvadrat i dermatomsonen for å dekke et område på omtrent 25 cm2. En utdannet lege i fysikalsk medisin og rehabilitering vil levere injiserbart capsaicin ved hjelp av en 27-gauge nål på stedet for den øvre fascia av øvre trapezius-muskel med ultralydveiledning. Intramuskulært capsaicin vil også bli injisert ved hjelp av ultralydveiledning for å unngå over- eller underordnet fascia.

For å bekrefte tilstedeværelsen av sentral sensibilisering, vil børsteallodyni bli brukt til å oppdage mekanisk hyperalgesi utenfor området for primær nocisepsjon. Størrelsen på regionen med sekundær hyperalgesi vil bli målt for å karakterisere omfanget av sentral sensibilisering. Dette vil bli oppnådd ved hjelp av et målebånd, og de vinkelrette dimensjonene til regionen med sekundær hyperalgesi vil bli registrert i kvadratcentimeter.

Eksperimentell protokoll Den anatomiske plasseringen for ultralydsonde og elektrodeplassering vil bli identifisert for hver deltaker. Ultralydsonden vil bli plassert på 3 muskler: trapezius, supraspinatus og infraspinatus. Det vil bli tatt to ultralydbilder av hver. Området vil deretter rengjøres med alkohol og vann. Delsys Galileo-sensoren og den intramuskulære nåleelektroden plasseres direkte på trapezius' identifiserte område. Deltakerne vil bli bedt om å trekke sammen trapezius-muskelen forsiktig. De vil bli instruert til å utføre en gradvis økende sammentrekning i isometrisk tilstand, på en kontrollert måte. De vil holde denne sammentrekningen ved 30 % av deres maksimale frivillige sammentrekning, og deretter utføre en gradvis avtagende sammentrekning for å hvile. Dette vil bli utført fire ganger for hver type studieintervensjon og før så vel som etter hver intervensjon, nemlig topisk kontrollkrem, topisk capsaicin ved 50 ug og 100 ug, injeksjon av superior-aspektet av superior fascia etterfulgt av intramuskulær injeksjon med disse to konsentrasjoner av capsaicin. Plasseringen av disse sistnevnte vil bli verifisert ved hjelp av ultralydveiledning. Den intramuskulære nålen vil deretter bli fjernet og deltakerne vil bli bandasjert og tatt vare på på riktig måte av ekspertlegen som utfører eksperimentet. Deltakerne vil bli undersøkt på nytt for å avgjøre om det var noen negative effekter fra de eksperimentelle prosedyrene. Hvis noen har skjedd, vil disse bli nøye administrert av de medisinske medlemmene av forskerteamet og registrert. Deltakerne vil bli bedt om å forbli på laboratoriet i ytterligere 30 minutter for å sikre at de har det bra før de drar.

Ultralydanalyse Teksturanalyse vil bli utført ved bruk av MATLAB og bilde- og signalbehandlingsverktøykassen. Analyser vil inkludere førsteordens parametere som gjennomsnitt og standardavvik for pikselnivåverdiene, samt andreordens parametere, som gir detaljer om den romlige fordelingen av pikselverdier. Disse inkluderer samtidig forekomst og løpelengdematriser, lokalt binært mønster og blob-analyse.

EMG-analyse Følgende parametere vil bli analysert: avfyringstidene og frekvensen til individuelle motorenheter, motorenhetens aksjonspotensial amplitude og former, rotmiddelverdien (RMS) for hver kanal og for hele signalet, variasjonskoeffisienten for kraft stabilitet, og tyngdepunktet til EMG-signalet i kranial-kaudal og medial-lateral retning. Disse prosedyrene vil bli gjentatt for hver sammentrekning.

Resultatene av denne studien skal gi innsikt i strukturelle endringer og motoriske endringer i sensibiliseringsområdet, så vel som i tilstøtende muskler. Dette vil gi ytterligere innsikt i hvorvidt strukturelle endringer er ledsaget av motoriske endringer innenfor samme region, og informere videre undersøkelser av patofysiologien til myofascial smerte.

Den fullstendige studieprotokollen og den statistiske analyseplanen er sendt inn i dokumentdelen.