一项使用脑成像生物标志物进行颅脑电刺激治疗纤维肌痛疼痛和身体功能的随机、假对照试验

摘要

目前的研究是一项随机、安慰剂对照试验，旨在确定颅脑电刺激 （CES） 改善纤维肌痛疼痛和功能的疗效，并进一步开发静息功能连接磁共振成像 （rs-fcMRI） 作为评估慢性疼痛和镇痛反应的神经相关性和机制的临床工具。

摘要

纤维肌痛是一种慢性疼痛综合征，表现为一系列广泛的症状，包括身体机能下降、疲劳、认知障碍和其他躯体症状。现有的疗法通常不足以治疗症状，疼痛控制不足通常会导致使用阿片类药物进行尝试管理。颅脑电刺激 （CES） 是一种很有前途的非药物治疗疼痛疾病的选择，它使用脉冲电流刺激通过经皮电极改变大脑功能。这些神经机制以及CES在纤维肌痛症状缓解中的应用需要进一步探索。

来自亚特兰大退伍军人事务医疗保健系统 （VAHCS） 的总共 50 名被诊断患有纤维肌痛的参与者被招募，然后被随机分配到安慰剂加标准治疗组或积极的 CES 加标准治疗组。基线评估是在治疗开始前获得的。两种干预措施都发生在12周内，受试者在治疗开始后6周和12周接受评估。主要结局调查了应用CES是否会发生疼痛和功能改善。此外，在 6 周和 12 周的时间点获得基线和随访静息态功能连接磁共振成像 （rs-fcMRI），以评估神经连接生物标志物的临床应用以及与治疗效果相关的潜在神经关联。

这是一项随机、安慰剂对照试验，旨在确定 CES 改善纤维肌痛疼痛和功能的疗效，并进一步开发 rs-fcMRI 作为评估慢性疼痛和镇痛反应的神经相关性和机制的临床工具。

引言

在许多现有的慢性疼痛状态中，最臭名昭著的难以诊断、临床评估和治疗的疾病之一是纤维肌痛。纤维肌痛是一种使人衰弱的慢性疼痛综合征，涉及慢性广泛性疼痛、身体机能下降、疲劳、心理情绪和睡眠障碍，以及各种躯体疾病，影响美洲约 2-3% 的普通人群（美国约 800 万人）¹. 疾病的诊断在很大程度上依赖于患者对自己症状特征和疼痛体验的理解，如果没有临床医生和患者对疾病的正确理解，治疗方法就会失去相当大的疗效².更好地定义纤维肌痛的起源和影响，以及指导纤维肌痛诊断和治疗的可靠临床生物标志物对于最好地服务于所有患者是必要的。

即使确诊，治疗过程的困难也只会增加。总体而言，慢性疼痛影响的个体比心脏病、糖尿病和癌症的总和还要多。其评估的主观性使其成为阿片类药物流行的主要驱动因素，特别是考虑到难以从物质使用障碍和寻求药物的行为中辨别出未完全治疗的身体疼痛³.2020 年，美国发生了 91,799 例药物过量死亡（比 2019 年增加 30%），阿片类药物被发现是这些死亡的主要原因（占 2020 年所有药物过量死亡人数的 74.8%）⁴。因此，慢性疼痛和纤维肌痛治疗需要非药物替代品来减缓阿片类药物的流行，这在自杀和阿片类药物使用障碍风险较高的退伍军人群体中尤为重要⁵

研究方案

该研究是在埃默里大学 （IRB 112768） 和亚特兰大弗吉尼亚州机构审查委员会 （1585632-2;内部参考编号：003）以及亚特兰大退伍军人事务部研发委员会（董事会参考编号：3881）。所有受试者在参与本研究之前都给予了纳入的知情同意。有关研究方案时间表的视觉表示，请参阅 图 1）。

图 1：研究时间表。 在试验期间执行研究程序的时间表的视觉表示。 请点击这里查看此图的较大版本.

1. 通过可用方法招募参与者

1. 遵循所需的相应机构指南，以传播研究招募材料（传单、帖子、电子邮件、电话等）和经批准的招募方法。
   注意：目前的研究是通过向特定队列发送招募信函....

讨论

目前研究的方法不仅提供了对纤维肌痛的高效治疗方式的可能性，而且还提供了从疼痛症状特征的第一实例开始改善纤维肌痛诊断过程的机会。使用有源 CES 和假 CES，发现每个单独设备的类型取决于序列号和单独的密钥，允许受试者和研究人员在参与结束之前保持盲法，从而在评估管理期间保护内部有效性，并更清晰地展示设备和刺激的功效的临床图片⁸¹.增加探索功能连接神经?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
3T Siemens MAGNETOM Prisma Scanner	Siemens Healthineers	N/A	From Emory's website: "The Siemens Magnetom Prisma 3T whole-body MR system is equipped with: a state-of-the art gradient system with a maximum (per axis) strength of 80 mT/m and slew rate of 200 T/m/sec 64 independent RF receiver channels capable of 204 receiver connections a 2-channel RF transmitter. Multiple coils are available, including: a 64-channel head/neck coil with 52 channels for imaging of the head region a 32-channel head-only coil a 20-channel head/neck coil with 16 channels for head spine array coil flexible chest coil large and small flexible coil for extremity imaging.
Alpha-Stim AID Kit	Electromedical Products International Inc.	SKU: 500KIT	A total of 50 devices ordered for research purposes. From the site: "A prescription or order from a licensed healthcare professional is required to purchase this device (within the USA). FDA cleared for anxiety, insomnia and pain only, with approval for depression outside of the United States."
CONN Toolbox v21a16 (RRID:SCR_009550)	Whitfield-Gabrieli and Nieto-Castanon	Version v21a16 (RRID:SCR_009550)	CONN is an open-source SPM-based cross-platform software for the computation, display, and analysis of functional connectivity Magnetic Resonance Imaging (fcMRI). CONN is used to analyze resting state data (rsfMRI) as well as task-related designs.
DSI Studio (RRID:SCR_009557)	Fang-Cheng (Frank) Yeh	RRID:SCR_009557	DSI Studio is a tractography software tool that maps brain connections and correlates findings with neuropsychological disorders. It is a collective implementation of several diffusion MRI methods, including diffusion tensor imaging (DTI), generalized q-sampling imaging (GQI), q-space diffeomorphic reconstruction (QSDR), diffusion MRI connectometry, and generalized deterministic fiber tracking.
fMRIPrep 20.2.5 (RRID:SCR_016216)	NiPreps (NeuroImaging PREProcessing tools)	Version 20.2.5. (RRID:SCR_016216)	A functional magnetic resonance imaging (fMRI) data preprocessing pipeline that is designed to provide an easily accessible, state-of-the-art interface that is robust to variations in scan acquisition protocols and that requires minimal user input, while providing easily interpretable and comprehensive error and output reporting. It performs basic processing steps (coregistration, normalization, unwarping, noise component extraction, segmentation, skull-stripping, etc.) providing outputs that can be easily submitted to a variety of group level analyses, including task-based or resting-state fMRI, graph theory measures, and surface or volume-based statistics.
MRIQC	NiPreps (NeuroImaging PREProcessing tools)		MRIQC extracts no-reference IQMs (image quality metrics) from structural (T1w and T2w) and functional MRI (magnetic resonance imaging) data. (not directly used for analyses)
Sammons Preston Jamar Hydraulic Hand Dynamometer	Alpha Med Inc.	SKU SAMP5030J1	From the website: Ideal for routine screening of grip strength and initial and ongoing evaluation of clients with hand trauma and dysfunction. Unit comes with carrying/storage case, certificate of calibration and complete instructions. Warranted for one full year. The warranty does not cover calibration. Latex free.
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SPRI 8-Pound Vinyl-Coated Weight	SPRI | Amazon	N/A	Color: (H) Black |8-Pound. Appears on Amazon: Dumbbells Hand Weights Set of 2 - Vinyl Coated Exercise & Fitness Dumbbell for Home Gym Equipment Workouts Strength Training Free Weights for Women, Men (1-10 Pound, 12, 15, 18, 20 lb), https://www.amazon.com/stores/SPRI/Weights/page/9D10835A-CFAB-4DA1-BEE9-AE993C6B5BC1