Физические упражнения для уменьшения нейропатической боли и воспаления головного мозга после травмы спинного мозга

В этом клиническом исследовании будет использоваться рандомизированный контролируемый перекрестный дизайн. Участники будут рандомизированы на (A) 12 недель FES-RT, затем 12 недель обычного лечения или (B) 12 недель обычного лечения, а затем 12 недель FES-RT.

Рандомизация будет сгенерирована компьютером, и статистик исследования сохранит ключ, чтобы надлежащим образом скрыть назначение лечения, до получения исходных показателей.

Упражнение вмешательства:

FES-RT состоит из двух отдельных этапов — начального этапа силовой тренировки, за которым следует FES-RT. Людям с ТСМ может потребоваться от двух до шести недель силовых тренировок. Для силовой тренировки электроды размещают над двигательными точками четырехглавой мышцы и подколенного сухожилия, а интенсивность стимула устанавливают на уровне, обеспечивающем полное сгибание-разгибание в колене. Тренировка проводится до тех пор, пока субъекты не смогут выполнить протокол разгибания в течение 30 минут без отдыха. За это время будет получен первый набор данных ПЭТ-МР.

Затем начинается FES-RT.

Измерения/оценки Способность к физическим нагрузкам: Добровольцы будут выполнять дополнительные тесты с нагрузкой FES или греблей только руками, чтобы определить максимальное потребление кислорода в день, обычно запланированный для регулярных тренировок. Толерантность к физической нагрузке и аэробная мощность будут определяться с помощью онлайновой компьютерной спирометрии с открытым контуром. Субъекты будут грести с возрастающим сопротивлением каждые 2 минуты до произвольного утомления. Чтобы обеспечить достижение максимальной переносимости физических нагрузок, должны быть соблюдены как минимум 3 из этих критериев: 1) плато потребления O2, несмотря на увеличение нагрузки, 2) коэффициент дыхательного обмена >1,10 в конце упражнения, 3) достигнута максимальная частота сердечных сокращений, прогнозируемая по возрасту, и 4) воспринимаемое усилие оценивается как минимум в 16 баллов по шкале Борга от 6 до 20.

Объем упражнений. Прогрессирование тренировочного стимула в рамках тренировочной программы будет оцениваться по продолжительности, частоте и интенсивности, полученным на основе частоты сердечных сокращений, отслеживаемой во время каждого упражнения (т.е. тренировочных импульсов или TRIMP), а также по произведению средней мощности и продолжительность каждой недели. TRIMP обычно используются для количественной оценки физической нагрузки и специфичны для сердечно-легочной системы. Исследователи также рассчитывают тренировочную нагрузку или работу как произведение средней мощности за неделю и общего времени упражнений за неделю.

ПЭТ-МР визуализация

Показатели нейровизуализации будут получены на исходном уровне, через 12 недель и через 24 недели. МР-ПЭТ-сканирование будет проводиться при 3 Тесла с использованием МРТ всего тела Siemens, ПЭТ-камеры всего тела (Biograph MMR). Данные МРТ будут получены одновременно с данными ПЭТ.

В ответ на повреждение микроглия мигрирует к месту повреждения и экспрессирует множество белков клеточной поверхности, включая белок-транслокатор (18 кДа) (TSPO). Это условное выражение делает TSPO главной мишенью для визуализации ПЭТ (127). Существует несколько кандидатов на ПЭТ-трассеры для глиальной активности, из которых 11C-PBR28 представляет собой чувствительный, высокоаффинный радиолиганд TSPO второго поколения, подходящий для визуализации активации микроглии и астроцитов при нейровоспалении у людей. Для визуализации глии 11C-PBR28 будет вводиться внутривенно медленным болюсом в течение 30-секундного периода (130). Динамические данные будут собираться по мозгу в течение 90 минут в режиме списка и пост-коллекции в рамке. Доза составит до 15 мКи, что эквивалентно ~3,7 мЗв.

Для визуализации опиоидов 11C-дипренорфин будет вводиться внутривенно. Динамические данные будут собираться по мозгу в течение 90 минут в режиме списка и оформляться после сбора. Доза составит до 12 мКи, что эквивалентно ~2,5 мЗв.

Для обоих сканов карты коррекции затухания на основе МРТ создаются на основе данных MPRAGE. Для визуализации глии будут использоваться стандартизированные значения поглощения (SUV), нормализованные к поглощению лиганда PBR28 всего мозга. Для 11-CD-дипренорфина кинетическое моделирование проводится с использованием специфических для субъекта билатеральных затылочных кортикальных тканей в качестве эталонных тканей. Карты несмещаемого потенциала связывания (BPND), представляющие относительное количество специфически связанного радиолиганда по отношению к количеству несмещаемого радиолиганда, рассчитывают на основе 90-минутных данных динамической ПЭТ с использованием упрощенной эталонной модели ткани с затылочной корой, используемой в качестве эталонной ткани.

Структурный объем высокого разрешения будет собран для целей продольного структурного анализа. Все лонгитюдные анализы данных будут выполняться в естественном пространстве в виде повторных измерений, что позволяет избежать ошибок пространственной нормализации, обычно связанных с когортными исследованиями.

Батарея опросников по боли, качеству жизни и психологическому благополучию для участников в четырех случаях: сразу после регистрации, в начале 12-недельного листа ожидания или периода FES-RT, в конце первой группы и в конце перекрестной руки (24 недели).

Модуляция условной боли: Модуляция условной боли (CPM) — это основанный на психофизических исследованиях лабораторный метод, позволяющий надежно оценить индивидуальные способности подавлять боль у людей. Вкратце, CPM основан на феномене «боль подавляет боль», когда Стимул А (пробная боль), данный вместе со Стимулом В (кондиционирующая боль), воспринимается менее болезненным, чем когда Стимул А давался отдельно. Хотя данные литературы не полностью согласуются друг с другом, СРМ можно снизить с помощью налтрексона, что предполагает, по крайней мере, частичную зависимость ингибирования от эндогенных опиоидов. CPM будет определяться на исходном уровне, через 12 недель и 24 недели с предположением, что FES-RT приведет к увеличению CPM.