Мозговые ритмы при фибромиалгии: исследование магнитоэнцефалографии (МЭГ) (FMP)

Исследователи будут использовать магнитоэнцефалографию (МЭГ) для неинвазивной регистрации мозговой активности у женщин с болью при фибромиалгии (ФМ) и у здоровых людей. Данные МЭГ будут проанализированы с точки зрения наличия нормального альфа-ритма и аномальных низкочастотных и гамма-колебаний, а также их источника в мозгу человека с помощью МРТ. Исследователи будут использовать клиническую оценку, записи МЭГ и МРТ для достижения следующих целей:

1. Определите, присутствуют ли аномальные мозговые ритмы в дельта (<4 Гц) и тета (4-8 Гц) частотных диапазонах у пациентов с ФМ, когда они испытывают боль. Гипотеза предсказывает, что такая низкочастотная активность будет присутствовать у пациентов с ФМ, страдающих от боли, но не у здоровых людей или у пациентов, не испытывающих боли.
2. Определить наличие мозговой активности в гамма-диапазоне (35–55 Гц) у больных ФМ. Гипотеза предсказывает, что у пациентов с ФМ области низкочастотной активности будут иметь «краевые» области высокочастотной активности.
3. Определить наличие мозговой активности в альфа-диапазоне частот (8-12 Гц) у больных ФМ и ее снижение при записи МЭГ с открытыми глазами по сравнению с записью с закрытыми глазами. Такая нормальная активность ожидается как у пациентов с ФМ, так и у здоровых людей.
4. Определить локализацию источников, генерирующих аномальные мозговые ритмы и нормальные альфа-ритмы у больных ФМ с болью, а также у здоровых людей и пациентов без боли. Гипотеза предсказывает, что низкочастотные области с высокочастотными «краями» будут иметь два местоположения: а) если боль локализована, соматосенсорная кора в области боли, б) орбитофронтальная кора в части болевого пути, связанного с эмоциональным аспекты боли. Источник нормальных альфа-ритмов как у пациентов, так и у контрольной группы будет локализован в задней части мозга, особенно в зрительной коре.

Для пациентов с ФМ применяется мультидисциплинарный подход. Это включает в себя изменения образа жизни, такие как физические упражнения, диетические изменения, когнитивно-поведенческую терапию, а также лекарства и даже хирургическое вмешательство. Не существует признанного «лучшего» лечения и даже «лучшего» лекарства. Отчасти это связано с тем, что основная причина боли не совсем понятна. Целью данного исследования является регистрация мозговой активности для выявления аномальных ритмов мозга у пациентов с ФМ, которые отсутствуют у здоровых взрослых того же возраста. Такое открытие будет способствовать более прямому лечению, которое будет направлено на причину боли, а не на симптомы.

Недавно сообщалось об аномальных связях головного мозга у пациентов с ФМ (Napadow et al., 2010). Кроме того, активация лобной коры, моторной и поясной областей мозга наблюдалась у пациентов с ФМ во время ожидания боли, что коррелировало с последующей сообщаемой болью (Burgmer et al., 2010).

Эти результаты будут рассмотрены в контексте комплексной клинической оценки для определения наличия таламокортикальной аритмии (ТКД) у пациентов с болью (Jeanmonod, 1993; Llinas et al, 1999, 2001, 2005). Исследователи также обнаружат, коррелируют ли аномальные ритмы мозга с наличием и степенью боли и есть ли разница между пациентами, страдающими от боли, и здоровыми взрослыми.

II. Дизайн исследования. Исследователи будут следовать недавнему протоколу, использованному в нашем исследовании аномальных ритмов при сложном регионарном болевом синдроме (Walton et al., 2010). Те, кто соответствует критериям включения, но не исключения, будут включены в исследование.

III. МЕТОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ

1. Клиническое обследование пациентов

   Информация, собранная во время клинической оценки, будет включать:

   • Демографические данные: возраст, пол, статус занятости.
   • Подробный анамнез фибромиалгии.
   • Обзор характеристик боли: локализация и тяжесть, качество боли, время, продолжительность и контекст боли, сопутствующие признаки и симптомы, усугубляющие факторы, облегчающие факторы, двигательная/сенсорная потеря и влияние повседневной деятельности.
   • Полный медицинский анамнез и важный семейный анамнез.
   • Социальная история: табак, алкоголь и незаконное употребление наркотиков.
   • Обзор всех сопутствующих препаратов.
   • Основные показатели жизнедеятельности: артериальное давление, частота сердечных сокращений, частота дыхания, рост, вес.
   • Физический экзамен.
   • Подтверждение наличия критериев фибромиалгии Американского колледжа ревматизма 1990 года.
   • Выполнение пациентом следующих клинических оценок:
   • Визуальная аналоговая шкала — среднее недельное воспоминание о боли.
   • Рисунок боли для локализации
   • Опросник воздействия фибромиалгии
   • Общая оценка пациентом фибромиалгии
   • Шкала сна исследования медицинских результатов
   • Госпитальная шкала тревоги и депрессии

   Здоровые контроли будут иметь те же процедуры, что и пациенты; Клинический скрининг, МЭГ и МРТ.

2. Запись МЭГ Перед записью МЭГ будет получено информированное согласие. Если он был получен, это будет подтверждено. (Член исследовательской группы принесет копию подписанного информированного согласия перед сеансом записи МЭГ.)

   Форма головы, включая расположение трех реперных маркеров (левая и правая преаурикулярные точки и назион), будет получена для каждого субъекта с использованием системы трехмерного отслеживания путем перемещения стилуса к каждой реперной точке и по поверхности головы ( Fastrak, Polhemus, Colchester, VT).

   Каждый участник будет сидеть в приборе MEG, который расположен внутри многослойной комнаты с магнитным экраном из мю-металла. Местоположение головы будет контролироваться в начале и в конце каждого прогона с помощью электродов, прикрепленных к трем реперным маркерным точкам, используемым для получения формы головы. Допустимы изменения положения головы до ≈0,5 см. (Те же реперные точки будут использоваться для МРТ для совместной регистрации данных МЭГ и МРТ.)

   У каждого человека будет три сеанса записи МЭГ. Две МЭГ будут записаны с закрытыми глазами (EC), а одна будет записана с открытыми глазами (EO). По оценкам исследователей, включая время на заполнение документов, измерение формы головы и время между записями МЭГ, каждый участник проведет 60-90 минут в Центре нейромагнетизма Нью-Йоркского университета.

   Инструкции для участников по записи МЭГ. Исследователь объяснит, что цель записи — наблюдать за активностью мозга, когда пациент расслаблен. Будет три 7-минутных записи. Первый будет с закрытыми глазами. Им скажут, пожалуйста, расслабьтесь, но постарайтесь не заснуть. Далее будет период записи с открытыми глазами. Им скажут, пожалуйста, постарайтесь не двигать глазами, а все время смотрите на что-то. В-третьих, будет еще одна запись с закрытыми глазами. Следователь сообщит человеку, когда начнется запись, в середине каждой записи, и придет посмотреть, как у него дела после каждой записи. Человека попросят постараться не двигать головой во время записи.

   Магнитоэнцефалография одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и обычно используется для картирования головного мозга при эпилепсии и у предоперационных пациентов и является стандартом медицинской помощи в этих случаях (Shiraishi et al., 2005; Makela et al., 2006). Однако эти записи выполняются исключительно в исследовательских целях. Магнитные поля будут регистрироваться с использованием 275-канальной системы МЭГ для всей головы (CTF Systems Inc., Порт-Коквитлам, Британская Колумбия, Канада) (McCubbin et al., 2004). Программный градиент третьего порядка (Weinberg et al., 1984) будет использоваться с полосой пропускания записи 0,25–125 Гц.

3. Анализ данных и мониторинг данных. Во время каждого прогона магнитные поля будут записываться в 42 последовательных 10-секундных пробах. Таким образом, если человек двигается во время сеанса, 10-секундная попытка, в течение которой это происходит, может быть исключена из анализа. Нейромагнитные поля будут регистрироваться в состоянии с закрытыми глазами для минимизации сигналов от глазных мышц и высокочастотной активации зрительной системы, а в состоянии с открытыми и фиксированными глазами для уменьшения амплитуды пика альфа-диапазона (8-12 Гц). (и тем самым лучше облегчить исследование спектрально ближайших сигналов). Спектральный анализ и анализ независимых компонентов будут проводиться, как и в наших предыдущих исследованиях (Walton et al, 2010).

МРТ и реконструкция источника Целью МРТ (без контраста) является получение анатомического изображения мозга человека, которое будет использоваться для локализации мозговой активности, регистрируемой МЭГ. Записи МЭГ и МРТ должны быть зарегистрированы совместно, чтобы их можно было точно совместить. Одни и те же маркеры местоположения, называемые реперными маркерами (см. выше), должны использоваться для МЭГ и МРТ. Поэтому лучше, если обе записи будут сделаны в один и тот же день. МРТ следует за МЭГ, потому что прибор МЭГ может обнаруживать магнитное поле величиной 10-15 тесла. МРТ генерирует магнитное поле, которое, хотя и небольшое, может быть обнаружено прибором МЭГ и мешает регистрации активности мозга. Расположение трех реперных знаков MEG отмечено с помощью маркера с тонкой точкой. Затем человека сопровождают к костюму МРТ, и на него надевают 3 репера МРТ, используя точки магического маркера в качестве ориентиров.

Все МРТ-сканы будут выполняться на платформе Alegra 3 Тл из-за лучшего отношения одиночного сигнала к шуму (SNR), пространственного и спектрального разрешения по сравнению с приборами 1,5 Тл. Там, где присутствуют данные МРТ, исследователи будут поддерживать степень единообразия в экспериментах, выполняя обратное моделирование с модифицированной минимальной нормой с ограничениями МРТ для каждого набора данных. Ограниченная обратная МРТ будет вычислена, предполагая, что текущая плотность источника ограничивается серым веществом, сегментированным из данных МРТ. МРТ каждого субъекта сегментируется, и мозаичная поверхность коры реконструируется для каждого полушария с использованием программного обеспечения FreeSurfer (Dale et al., 1999). Затем эти поверхности коры подвергаются субдискретизации для создания исходного темпа примерно в 40 000 вершин. Матрица полей отведений L вычисляется для дипольных моментов, нормальных к поверхности коры, или для всех компонентов.

Возможные предубеждения или проблемы. Потенциальное смещение возникает при анализе данных МЭГ. Это будет смягчено, поскольку человек, анализирующий данные, не будет знать о состоянии боли субъекта. Объекты исследования идентифицируются кодом только во всех данных.

Процедуры, ситуации или материалы, которые могут быть опасными. Никто.

3. Хранение данных и конфиденциальность. Обученный персонал проведет собеседование в уважительной и деликатной манере. Записи будут кодироваться, храниться и просматриваться только по номеру участника. Эти закодированные записи будут храниться в закрытых папках в закрытых офисах. Доступ к компьютерным данным будет ограничен кодами защиты и паролями для входа в систему, а все компьютеры будут храниться в помещениях с ограниченным доступом.