ANS Effekter av ULF-TENS-stimulering hos patienter med och utan TMD

Motiv och bakgrundsinformation

Transkutan elektrisk nervstimulering (TENS) används flitigt för smärtlindring. Speciellt har Ultra Low Frequency TENS (ULF-TENS) använts både inom forskning och tandvård som ett tillförlitligt verktyg för diagnos och behandling av temporomandibulära störningar (TMD).

Verkningsmekanismen för TENS har undersökts mycket och involverar lokala och systemiska effekter. I synnerhet har experiment med djurmodeller visat systemisk verkan genom involvering av det autonoma nervsystemet (ANS). Endogena opioid- och fallande smärtmodulerande system tros vara involverade i central aktivering under TENS-stimulering. I synnerhet sker smärtmodulering via endogena opioider och påverkar hjärnregionerna periaqueductal grå (PAG) och rostral ventromediala medulla (RVM). PAG tillhandahåller ett neuroanatomiskt och neurofunktionellt substrat för att koppla kortikalt utflöde med det adekvata autonoma svaret.

För att studera ANS-aktivitet och svar under vila och stress, används hjärtfrekvensvariabilitet (HRV) och andningsfrekvens (BR) traditionellt i experiment på grund av deras repeterbarhet och tillförlitlighet. För att studera TENS-effekter på det autonoma nervsystemet har HRV använts; dock är pupillometri, hudkonduktans, blodflöde och hudtemperatur också pålitliga indikatorer som har använts för att studera ANS.

Data stöder hypotesen att TENS skulle kunna verka på perifera autonoma effektorer via sympathovagal balans och PAG-opioidaktivitet. Dessutom har det föreslagits att PAG deltar i det mediala visceromotoriska nätverket som representerar kopplingen mellan emotionella och kognitiva funktioner som hanteras av autonomt stöd. I synnerhet undersöks dessa neurokopplingar framgångsrikt genom användning av HRV.

Målet med denna studie är att undersöka effekterna av TENS-stimulering på perifert autonomt beteende under ULF-TENS-stimulering. Det antas att TENS minskar de perifera autonoma indexen.

Studera mål och mål

Målet med föreliggande förslag är att undersöka ANS-effekter av ULF-TENS-stimulering hos patienter med och utan TMD som genomför en observations-RTC. Den inskrivna personen (med och utan TMD) kommer att slumpmässigt tilldelas fall- och kontrollgrupper. Fallgruppen kommer att få totalt 40 minuters TENS-stimulering, medan kontrollgruppen inte får det. ANS från båda grupperna kommer att undersökas med ANS-polygraf och genom användning av serum-/salivbiomarkörer som:

• Total antioxidantkapacitet (TAC)
• Total pro-oxidant aktivitet (TPA)
• Noradrenalin
• Alfa-amylas.

Metodik • Autonom datainsamling

Autonom datainsamling kommer att utföras mellan 09.00 och 12.00. och med försökspersonerna kommer att stanna i horisontell ryggläge på en medicinsk säng. Rumstemperatur (21°C), belysning (3200 K; 500 lx enligt Uni En 12464) och relativ luftfuktighet (50%) kommer att kontrolleras. Externa och interna bullerkällor kommer att uteslutas. Före inspelning av sessioner kommer patienter att uppmuntras att kissa och sedan uppmanas att ligga på den medicinska sängen för klinisk undersökning med ögonen öppna i minst 10 minuter för att anpassa sig till rumstemperatur och luftfuktighet och även för att minska sin ångest. Under denna tid kommer de autonoma sensorerna att appliceras och kopplas till polygrafen. Efter anslutningen kommer försökspersonerna att uppmanas att blunda och behålla sin position tills inspelningssessionen är slut. Under hela inspelningssessionen kommer datainsamling att erhållas från varje försöksperson med hjälp av en 8-kanals digital polygraf (Procomp Infinity,Thought Technology Ltd, Montreal, Kanada).

• HRV-insamling och analys

Ett elektrokardiogram (EKG) med tre elektroder (vänster axel, höger axel och mage) kommer att spelas in med en samplingsfrekvens på 2048 Hz. Artefakter och hjärtslag som inte kommer att genereras av sinusknutepolarisering kommer att redigeras manuellt av en EKG-expert som är förblindad om studiens syfte, protokoll och experimentella paradigm. Interslagsintervall (IBI) kommer att beräknas automatiskt från intervall för återfallsfrekvens (RR). Spektralanalys kommer att utföras med hjälp av en snabb Fouriertransform för att generera hjärtperiodens effektspektrum. De använda hjärtfrekvensparametrarna (HR) utvecklades automatiskt och inkluderade följande: hjärtfrekvens (HR); Högfrekvensband (0,15-0,4 Hz, HF n.u.); Lågfrekvensband (0,04-0,15 Hz, LF n.u.); LF/HF-förhållande, Root Mean Square Standard Deviation (RMSSD); Procentandel av normal sinus-initierar IBI (pNN50); determinism (DET); och RR.

• Andningsfrekvensmätning

Andningsfrekvensmätning kommer att erhållas med en töjningsmätare som bärs av försökspersonerna vid det tionde revbenet och kopplas till polygrafen. Hastigheten sampling är 24 Hz. De två högsta, efterföljande töjningsvärdena kommer att användas för att definiera andningsfrekvensen.

• Ytelektromyografi

Ytelektromyografi (sEMG) kommer att spelas in genom en kanal som samplas vid 2048 Hz med hjälp av en bipolär elektrod (Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA). Den bipolära elektroden kommer att placeras på huden över suprahyoidmuskeln för att exakt detektera början och slutet av TENS och för att detektera numreringsuppgifterna, vilket möjliggör korrekt val av studieepoker.

• TENS-procedur

Metoden för sensorisk TENS har beskrivits tidigare. Kortfattat kommer en J5 Myomonitor TENS Unit-enhet (Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA) med engångselektroder (Myotrode SG Electrodes, Myotronics-Noromed, Inc., Tukwila, WA, USA) att användas. Denna lågfrekventa neurostimulator genererar en repetitiv synkron och bilateral stimulans som levereras med 1,5 s intervaller. Stimulansen har en justerbar amplitud på cirka 0-24 mA, en varaktighet på 500 μs och en frekvens på 0,66 Hz. Två TENS-elektroder kommer att placeras bilateralt över den kutana projektionen av skåran på det femte kranialnerverparet, som är beläget mellan coronoid- och kondylprocessen och kommer att hämtas genom manuell palpation av zonen framför tragus. Dessutom kommer en tredje jordningselektrod att placeras i mitten av baksidan av nacken. Amplituden för TENS-stimulering startade vid 0 mA, med stimulatorn påslagen och reostaten, som styr amplituden, placerad på 0. Amplituden för stimuleringen kommer att ökas progressivt med en hastighet av 0,6 mA/s tills patienterna rapporterade ett stickande känsla. Varaktigheten av varje stimulering kommer att vara 40 minuter. Särskild uppmärksamhet kommer att ägnas för att undvika att nå tröskeln för motorisk stimulering; om någon rörelse av de undersökta musklerna kommer att observeras, kommer stimuleringsamplituden att omedelbart minskas.

Samma operatör (RC) kommer att applicera polygrafen och leverera TENS, och båda kommer att utföras enligt tillverkarens riktlinjer.

• Inspelningsprocedur

Test- och kontrollpersoner kommer att naiva till prövningsprotokollet och kommer att genomgå identiska polygraf- och TENS-anslutningsprocedurer. Kontrollgruppen kommer att kopplas till TENS-stimuleringsanordningen på ett sätt som är identiskt med testpersonsgruppen; Men i kontrollgruppen kommer TENS-stimuleringsenheten att förbli avstängd.

Studera experimentellt protokoll. Försökspersonen kommer att gå in i experimentrummet och TENS-, EEG- och EMG-elektroder kommer att placeras och testas innan sessionen påbörjas. TENS och ANS polygrafer kommer att testas och ställas in för experimentet. Sedan kommer patienten att placeras på den medicinska sängen med ögonen öppna för att möjliggöra acklimatisering av rummet. Efter 10's rumsacklimatisering startar ANS-inspelningssessionen. De första 3' kommer att ägnas åt anpassning och mjukvaruinstallation; sedan kommer ANS-data att registreras för 5' (basal). Vid denna tidpunkt kommer testgruppen (representerad av röda rektanglar) att få sensoriell TENS, medan kontrollgruppen (representerad av blå rektanglar) inte kommer att få det. TENS-stimulering kommer att administreras i 40' totalt, vilket tillåter 1' för anpassning och 39' av användbar inspelningstid (T1). Slutet av TENS-stimulering kommer att följas av 1's återhämtning. Slutligen kommer effekterna av ULF-TENS att spelas in i 5' (återhämtning). Vid varje fas (Basal, T1, Recovery) kommer serum och saliv att tas med hjälp av en glykemisk stickteknik och sterila rör.

• Serum och salivanalys

Alla insamlade prover från saliv och serum kommer att analyseras samtidigt med användning av specifika ELISA-kit.

Säkerhetsöverväganden

Alla använda elektriska apparater som kommer att användas med patienter överensstämmer med ISO 13485 och europeiska riktlinjer för medicinsk säkerhet 93/42/CEE.

Alla prover kommer att förvaras i en kylskåpsnyckel som är låst under prof Annalisa Monacos jurisdiktion under MeSVA-enheten.

Studiedatabasen kommer att utformas och skapas under hela projektåret 1. På grund av datasäkerhetsskäl och för att följa dataintegritetsskyddet kommer personuppgifterna för varje patient att pseudonymiseras. Detta säkerställer en strikt uppdelning mellan personuppgifter och patientrelaterad datauppsättning (försöksdata). Systemet för fjärrdatainmatning (RDE) genererar automatiskt en pseudonym för varje ny patient. Pseudonymen kommer att vara en kombination av sex alfanumeriska tecken. Alla försöksdata från patienten kommer att kopplas till denna pseudonym. Personuppgifter om patienten kommer inte att sparas i prövningsdatabasen när som helst. Data som krävs för analysen kommer att inhämtas och överföras elektroniskt till en central databas på Dental Unit MeSVA-avdelningen. Detta system möjliggör dokumentation av studiedata på elektroniskt fallrapportformulär (eCRF). Studiedata kommer att läggas in online direkt av webbplatserna. Åtkomsten till eCRF kräver autentisering av studiedeltagarna. Alla åtkomsträttigheter (läsa eller ange data) kommer att definieras beroende på deras funktion i studien (princip, klinisk utredare, CRA, etc.). I slutet av studien kommer data att exporteras från databasen. Studiedata kommer att förberedas för den statistiska analysen. Denna datahanteringsprocess innehåller rimligheten, konsekvensen, identifieringen av saknade data och intervallkontroller av data. Information om saknade data kommer att ges till respektive studiecentrum för eventuell komplettering eller förklaring av saknade data.

Statistisk analys av utfallsmått

Statistisk analys av utfallsmått, beroende på skalnivå och fördelning, enligt post-hoc effektberäkning kommer att utföras. Den statistiska styrkan av jämförelser mellan fall och kontroller utvärderas. Skillnad i medelvärde kommer att upptäckas med signifikansnivån 5%. Dessutom planeras en alfa-justering för samtliga tester. Även 95 % konfidensintervall kommer att beräknas. Beskrivningar för alla primära och sekundära kliniska, demografiska och säkerhetsparametrar kommer att inkludera absoluta och relativa frekvenser för kategorivariabler och medelvärde, standardavvikelse, median och intervall för kvantitativa mätningar, enligt den statistiska analysplanen (SAP).

Ytterligare undergruppsanalyser planeras. Kontroll för potentiella confounders kommer att utföras genom att använda flera statistiska modeller som justerar för dessa variabler. Effektberäkningarna och statistisk analys kommer att utföras av Pietropaoli Davide med hjälp av R och STATA.

Identifiering av påverkande faktorer och konfounders

95 % konfidensintervall kommer att beräknas. Beskrivningar för alla primära och sekundära kliniska, demografiska och säkerhetsparametrar kommer att inkludera absoluta och relativa frekvenser för kategorivariabler och medelvärde, standardavvikelse, median och intervall för kvantitativa mätningar, enligt den statistiska analysplanen (SAP). Ytterligare undergruppsanalyser planeras. Kontroll för potentiella confounders kommer att utföras genom att använda flera statistiska modeller som justerar för dessa variabler.