En treningsintervensjon for å redusere nevropatisk smerte og hjernebetennelse etter ryggmargsskade

Denne kliniske studien vil bruke et randomisert, kontrollert crossover-design. Deltakerne vil bli randomisert til (A) 12 uker med FES-RT etterfulgt av 12 ukers behandling som vanlig eller (B) 12 ukers behandling som vanlig etterfulgt av 12 uker med FES-RT.

Randomisering vil bli datagenerert, og studiestatistikeren vil beholde nøkkelen til å skjule tildeling av behandling på riktig måte til etter å ha oppnådd baselinemål.

Treningsintervensjon:

FES-RT skjer i to distinkte trinn - et innledende styrketreningstrinn, etterfulgt av FES-RT. De med SCI kan kreve minst to uker og opptil seks uker med styrketrening. For styrketrening plasseres elektroder over motoriske punkter i quadriceps og hamstrings, og intensiteten av stimulansen settes på nivået som gir full knefleksjon-ekstensjon. Trening utføres til forsøkspersonene kan fullføre en fleksjonsforlengelsesprotokoll i 30 minutter uten hvile. I løpet av denne tiden vil det første settet med PET-MR-data bli innhentet.

Deretter starter FES-RT.

Målinger / vurderinger Treningskapasitet: Frivillige vil utføre en inkrementell treningstest av FES- eller roing kun for armer for å bestemme maksimalt oksygenopptak på en dag som normalt er planlagt for vanlig treningstrening. Treningskapasitet og aerob kraft vil bli bestemt fra on-line datamaskinassistert åpen kretsspirometri. Forsøkspersonene vil ro med økende motstand hvert 2. minutt inntil frivillig tretthet. For å sikre oppnåelse av maksimal treningskapasitet, vil minst 3 av disse kriteriene være oppfylt: 1) O2-forbruksplatåer til tross for økende arbeidsbelastning, 2) respirasjonsutvekslingsforhold >1,10 ved avsluttet trening, 3) alderspredikert maksimal hjertefrekvens oppnås, og 4) opplevd anstrengelse er vurdert til minst 16 på Borg-skalaen 6-20.

Treningsvolum: Progresjonen av treningsstimulansen på tvers av treningsprogrammet vil bli vurdert ut fra varighet, frekvens og intensitet avledet fra hjertefrekvens overvåket under hver treningskamp (dvs. treningsimpulser eller TRIMPs) samt produktet av gjennomsnittlig watt og total varighet for hver uke. TRIMP-er brukes rutinemessig for å kvantifisere treningsbelastningen og er spesifikke for det kardiopulmonale systemet. Etterforskerne vil også beregne treningsbelastning eller arbeid som et produkt av det ukentlige gjennomsnittet av watt og ukentlig total treningstid.

PET-MR-avbildning

Nevroimaging-målinger vil bli oppnådd ved baseline, etter 12 uker og etter 24 uker. MR-PET-skanning vil bli utført ved 3 Tesla, ved hjelp av et Siemens helkropps-MR, helkropps-PET-kamera (Biograph MMR). MR-data vil bli innhentet samtidig med PET-dataene.

Som svar på skade migrerer mikroglia til skadestedet og uttrykker flere celleoverflateproteiner, inkludert translokatorproteinet (18kDa) (TSPO). Dette betingede uttrykket gjør TSPO til et hovedmål for PET-avbildning (127). Det er flere kandidater til PET-sporere for gliaaktivitet, hvorav 11C-PBR28 er en sensitiv, andre generasjons TSPO-radioligand med høy affinitet som er egnet for avbildning av mikroglial og astrocytisk aktivering ved nevroinflammasjon hos mennesker. For gliaavbildning vil 11C-PBR28 injiseres intravenøst ​​med en langsom bolus over en 30s periode (130). Dynamiske data vil bli samlet inn over hjernen i 90 minutter i listemodus, og innrammet etter innsamling. Dosen vil være opptil 15mCi, som tilsvarer ~3,7 mSv.

For opioidavbildning vil 11C-diprenorfin injiseres intravenøst, dynamiske data vil bli samlet inn over hjernen i 90 minutter i listemodus, og innrammet etter innsamling. Dosen vil være opptil 12mCi, som tilsvarer ~2,5 mSv.

For begge skanningene opprettes MR-baserte dempningskorreksjonskart basert på MPRAGE-dataene. For gliaavbildning vil standardiserte opptaksverdier (SUV), normalisert til PBR28-ligandopptak i hele hjernen, bli brukt. For 11CDiprenorfin utføres kinetisk modellering ved å bruke fagspesifikke bilaterale occipitale cortex som referansevev. Ikke-utskiftbare bindingspotensialkart (BPND), som representerer den relative mengden spesifikt bundet radioligand til den av ikke-fortrengbare radioligand, beregnes fra 90 min med dynamiske PET-data ved å bruke en forenklet referansevevsmodell med occipital cortex brukt som referansevev.

Et strukturelt volum med høy oppløsning vil bli samlet inn med henblikk på langsgående strukturelle analyser. Alle longitudinelle dataanalyser vil bli gjort i naturlig rom som gjentatte målinger, for derved å unngå romlige normaliseringsfeil som typisk er assosiert med kohortstudier.

Et batteri av spørreskjemaer av smerte, livskvalitet og psykologisk velvære til deltakerne ved fire anledninger: umiddelbart etter påmelding, ved starten av 12 ukers venteliste eller FES-RT-perioden, ved slutten av den første armen, og på slutten av kryssarmen (24 uker).

Betinget smertemodulering: Betinget smertemodulering (CPM) er en psykofysisk basert laboratoriemetode for pålitelig) å evaluere individuelle evner til å hemme smerte hos mennesker. Kort fortalt er CPM basert på "smertehemmer smerte"-fenomenet når Stimulus A (test-smerte) gitt sammen med Stimulus B (kondisjoneringssmerte) oppleves mindre smertefullt enn når Stimulus A ble gitt alene. Selv om litteraturen ikke er helt konsistent, kan CPM reduseres med naltrekson, noe som antyder i det minste delvis avhengighet av hemming av endogene opioider. CPM vil bli bestemt ved baseline, 12 uker og 24 uker, med hypotesen om at FES-RT vil føre til økt CPM.