Interwencja ćwiczeń w celu zmniejszenia bólu neuropatycznego i zapalenia mózgu po urazie rdzenia kręgowego

To badanie kliniczne będzie wykorzystywać randomizowany, kontrolowany, krzyżowy projekt. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do (A) 12 tygodni FES-RT, a następnie 12 tygodni leczenia jak zwykle lub (B) 12 tygodni leczenia jak zwykle, a następnie 12 tygodni FES-RT.

Randomizacja będzie generowana komputerowo, a statystyka badania będzie przechowywać klucz do odpowiedniego ukrycia przydziału leczenia do czasu uzyskania podstawowych pomiarów.

Interwencja ćwiczeń:

FES-RT składa się z dwóch odrębnych etapów - początkowego etapu treningu siłowego, po którym następuje FES-RT. Osoby z SCI mogą wymagać co najmniej dwóch tygodni i do sześciu tygodni treningu siłowego. W przypadku treningu siłowego elektrody umieszcza się w punktach motorycznych mięśnia czworogłowego uda i ścięgien podkolanowych, a intensywność bodźca ustawia się na poziomie zapewniającym pełne zgięcie-wyprost kolana. Trening jest wykonywany, dopóki badani nie będą w stanie ukończyć protokołu prostowania zgięcia przez 30 minut bez odpoczynku. W tym czasie uzyskany zostanie pierwszy zestaw danych PET-MR.

Następnie rozpoczyna się FES-RT.

Pomiary / oceny Wydolność wysiłkowa: Wolontariusze wykonają stopniowy test wysiłkowy wiosłowania FES lub samych ramion, aby określić maksymalny pobór tlenu w dniu zwykle zaplanowanym na regularny trening fizyczny. Wydolność wysiłkowa i moc aerobowa zostaną określone na podstawie komputerowej spirometrii w obwodzie otwartym on-line. Badani będą wiosłować z rosnącym oporem co 2 minuty, aż do wolicjonalnego zmęczenia. Aby zapewnić osiągnięcie maksymalnej wydolności wysiłkowej, zostaną spełnione co najmniej 3 z tych kryteriów: 1) plateau zużycia O2 pomimo rosnącego obciążenia pracą, 2) współczynnik wymiany oddechowej > 1,10 na koniec wysiłku, 3) osiągnięta została maksymalna częstość akcji serca przewidziana dla wieku oraz 4) odczuwany wysiłek oceniono na co najmniej 16 w skali Borga 6-20.

Objętość ćwiczeń: postęp bodźca treningowego w programie treningowym będzie oceniany na podstawie czasu trwania, częstotliwości i intensywności na podstawie tętna monitorowanego podczas każdej sesji ćwiczeń (tj. impulsów treningowych lub TRIMP), a także iloczynu średniej mocy i całkowitej czas trwania na każdy tydzień. TRIMP są rutynowo stosowane do ilościowego określania obciążenia wysiłkowego i są specyficzne dla układu krążeniowo-oddechowego. Badacze obliczą również obciążenie treningowe lub pracę jako iloczyn tygodniowej średniej mocy i tygodniowego całkowitego czasu ćwiczeń.

Obrazowanie PET-MR

Metryki neuroobrazowania zostaną uzyskane na początku badania, po 12 tygodniach i po 24 tygodniach. Skanowanie MR-PET zostanie przeprowadzone przy 3 teslach, przy użyciu aparatu Siemens do rezonansu całego ciała, aparatu PET do badania całego ciała (Biograph MMR). Dane MRI będą pozyskiwane jednocześnie z danymi PET.

W odpowiedzi na uszkodzenie mikroglej migruje do miejsca uszkodzenia i wykazuje ekspresję wielu białek powierzchniowych komórki, w tym białka translokatora (18 kDa) (TSPO). To wyrażenie warunkowe sprawia, że ​​TSPO jest głównym celem obrazowania PET (127). Istnieje wiele potencjalnych znaczników PET dla aktywności glejowej, z których 11C-PBR28 jest wrażliwym radioligandem TSPO drugiej generacji o wysokim powinowactwie, odpowiednim do obrazowania aktywacji mikrogleju i astrocytów w stanach zapalnych układu nerwowego u ludzi. W przypadku obrazowania gleju, 11C-PBR28 będzie wstrzykiwany dożylnie w powolnym bolusie przez okres 30 sekund (130). Dane dynamiczne będą gromadzone w mózgu przez 90 minut w trybie listy, a po zebraniu zostaną oprawione w ramki. Dawka wyniesie do 15 mCi, co odpowiada ~3,7 mSv.

W przypadku obrazowania opioidów, 11C-diprenorfina zostanie wstrzyknięta dożylnie. Dane dynamiczne będą gromadzone nad mózgiem przez 90 minut w trybie listy, a następnie zostaną oprawione w ramki. Dawka wyniesie do 12mCi, co odpowiada ~2,5 mSv.

Dla obu skanów mapy korekcji tłumienia oparte na rezonansie magnetycznym są tworzone na podstawie danych MPRAGE. Do obrazowania gleju zostaną użyte standaryzowane wartości wychwytu (SUV), znormalizowane do wychwytu ligandu PBR28 w całym mózgu. W przypadku 11 CDiprenorfiny modelowanie kinetyczne przeprowadza się przy użyciu specyficznych dla podmiotu dwustronnych kory potylicznej jako tkanek odniesienia. Mapy niewypieralnego potencjału wiązania (BPND), reprezentujące względną ilość specyficznie związanego radioligandu do niewypieralnego radioligandu, są obliczane na podstawie 90-minutowych dynamicznych danych PET przy użyciu uproszczonego referencyjnego modelu tkanki z korą potyliczną jako tkanką referencyjną.

Do celów podłużnych analiz strukturalnych zostanie zebrana objętość strukturalna o wysokiej rozdzielczości. Wszystkie analizy danych podłużnych będą wykonywane w przestrzeni natywnej jako powtarzane pomiary, co pozwoli uniknąć błędów normalizacji przestrzennej typowych dla badań kohortowych.

Bateria kwestionariuszy dotyczących bólu, jakości życia i samopoczucia psychicznego dla uczestników w czterech przypadkach: bezpośrednio po rejestracji, na początku 12-tygodniowej listy oczekujących lub okresu FES-RT, na koniec pierwszego ramienia oraz na końcu ramienia skrzyżowanego (24 tygodnie).

Warunkowa modulacja bólu: Warunkowa modulacja bólu (CPM) to oparta na psychofizyce metoda laboratoryjna służąca do wiarygodnej oceny indywidualnych zdolności do hamowania bólu u ludzi. W skrócie, CPM opiera się na zjawisku „ból hamuje ból”, gdy bodziec A (ból testowy) podany razem z bodźcem B (ból kondycjonujący) jest postrzegany jako mniej bolesny niż wtedy, gdy bodziec A był podawany sam. Chociaż literatura nie jest do końca zgodna, CPM można zmniejszyć za pomocą naltreksonu, co sugeruje przynajmniej częściową zależność hamowania od endogennych opioidów. CPM zostanie określony na początku badania, po 12 i 24 tygodniach, przy założeniu, że FES-RT doprowadzi do zwiększenia CPM.