A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
המחקר הנוכחי הוא ניסוי אקראי ומבוקר פלצבו כדי לקבוע את היעילות של גירוי חשמלי גולגולתי (CES) לשיפור כאב ותפקוד בפיברומיאלגיה ולפתח עוד יותר קישוריות תפקודית במנוחה דימות תהודה מגנטית (rs-fcMRI) ככלי קליני להערכת הקורלציות העצביות והמנגנונים של כאב כרוני ותגובה משככת כאבים.
פיברומיאלגיה היא תסמונת כאב כרונית המציגה מערך של תסמינים רחבים, כולל ירידה בתפקוד הפיזי, עייפות, הפרעות קוגניטיביות ותלונות סומטיות אחרות. טיפולים זמינים לעתים קרובות אינם מספיקים בטיפול בתסמינים, עם שליטה לא מספקת בכאב המוביל בדרך כלל לשימוש באופיואידים לניסיון ניהול. גירוי חשמלי גולגולתי (CES) הוא אפשרות טיפול לא פרמקולוגית מבטיחה למצבי כאב המשתמשת בגירוי זרם חשמלי פועם כדי לשנות את תפקוד המוח באמצעות אלקטרודות טרנסעוריות. מנגנונים עצביים אלה והיישומים של CES בהקלה על תסמיני פיברומיאלגיה דורשים חקירה נוספת.
סך של 50 משתתפים ממערכת הבריאות לענייני חיילים משוחררים באטלנטה (VAHCS) שאובחנו עם פיברומיאלגיה נרשמו ולאחר מכן חולקו באופן אקראי לטיפול פלצבו פלוס סטנדרטי או CES פעיל בתוספת קבוצת טיפול סטנדרטית. הערכות בסיסיות התקבלו לפני תחילת הטיפול. שתי ההתערבויות התרחשו במשך 12 שבועות, והמשתתפים הוערכו לאחר 6 שבועות ו -12 שבועות לאחר תחילת הטיפול. התוצאה העיקרית חקרה אם כאב ושיפורים תפקודיים מתרחשים עם היישום של CES. בנוסף, התקבלו דימות תהודה מגנטית של קישוריות תפקודית במצב מנוחה (rs-fcMRI) בנקודות הזמן של 6 שבועות ו-12 שבועות כדי להעריך יישומים קליניים של סמנים ביולוגיים של קישוריות עצבית והקשרים העצביים הבסיסיים הקשורים להשפעות הטיפול.
זהו ניסוי אקראי ומבוקר פלצבו כדי לקבוע את היעילות של CES לשיפור כאב ותפקוד בפיברומיאלגיה ולהמשיך לפתח rs-fcMRI ככלי קליני להערכת הקורלציות העצביות והמנגנונים של כאב כרוני ותגובה משככת כאבים.
מבין המצבים הרבים הקיימים של כאב כרוני, אחת המחלות הידועות לשמצה כקשות ביותר לאבחון, הערכה קלינית וטיפול היא פיברומיאלגיה. פיברומיאלגיה היא תסמונת כאב כרוני מתישה הכוללת כאב כרוני מפושט, ירידה בתפקוד הפיזי, עייפות, הפרעות פסיכו-רגשיות והפרעות שינה, ותלונות סומטיות שונות המשפיעות על כ 2-3% מהאוכלוסייה הכללית באמריקה (כ -8 מיליון אנשים בארה"ב) 1. אבחון המחלה מסתמך במידה רבה על הבנת המטופל את פרופיל הסימפטומים שלו ואת חוויית הכאב שלו, וללא הבנה נכונה זו הן על ידי המטפל והן על ידי המטופל של המחלה, שיטות הטיפול מאבדות יעילות ניכרת2. הגדרה טובה יותר של מקורות הפיברומיאלגיה והשפעתה וכן סמן ביולוגי קליני אמין שינחה אבחון וטיפול בפיברומיאלגיה נחוצים כדי לשרת בצורה הטובה ביותר את כל החולים.
גם עם אבחנה מאושרת, קשיים בתהליך הטיפול רק לגדול. ככלל, כאב כרוני משפיע על יותר אנשים מאשר מחלות לב, סוכרת וסרטן גם יחד. האופי הסובייקטיבי של הערכתו מציב אותו כמניע העיקרי למגפת האופיואידים, במיוחד בהתחשב בקושי להבחין בין כאב פיזי שלא טופל במלואו לבין הפרעת שימוש בחומרים והתנהגות של חיפוש סמים3. בשנת 2020 התרחשו בארה"ב 91,799 מקרי מוות כתוצאה ממנת יתר של סמים (עלייה של 30% משנת 2019), ואופיואידים נמצאו כגורם העיקרי למקרי מוות אלה (74.8% מכלל מקרי המוות ממנת יתר של סמים בשנת 2020)4. לפיכך, יש צורך בחלופות לא תרופתיות לטיפול בכאב כרוני ובפיברומיאלגיה כדי להאט את מגפת האופיואידים, שהיא חשובה במיוחד באוכלוסייה הוותיקה שבה הסיכון להתאבדות והפרעת שימוש באופיואידים גבוה יותר5. טיפולים לא תרופתיים ומשלימים משמשים אפוא לעתים קרובות כטיפולי קו ראשון6.
החיפוש אחר התערבויות פיברומיאלגיה חדשניות ויעילות הוביל חוקרים וקלינאים רבים לשיטות של גירוי מוחי לא פולשני, כולל גירוי גולגולתי. למרות שהמנגנונים הפתופיזיולוגיים הגורמים להתפתחות המחלה לא נקבעו באופן סופי, הראיות הקיימות תומכות ברעיון שפיברומיאלגיה היא הפרעה של תפקוד לקוי של מערכת העצבים האוטונומית ומנגנוני עיבוד כאב מרכזיים (כלומר, המוח וחוט השדרה) 7,8. גירוי של אזורים מסוימים במוח יכול להוביל לשיפור התפקוד באזורים אלה של עיבוד. גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר (rTMS) וגירוי זרם ישיר תוך גולגולתי (tDCS) נמצאו בקורלציה עם הפחתת כאב, אך נקשרו גם לגירוי בקרקפת באתר ההפעלה, כאבי ראש וחוסר נגישות מחוץ למתקני הטיפול9. גירוי עצבי הואגוס לא פולשני (nVNS), שיכול לספק נוירומודולציה באמצעות גירוי על העור בצוואר או בגובה האוזן, הוא בעל פוטנציאל לטיפול בכאב כרוני, וגירוי עצבי הואגוס פולשני (VNS) הוכח כמשפר תסמיני כאב כרוני10. עם זאת, VNS פולשני או לא פולשני לא נחקרו מספיק בספרות או אומתו באופן מלא לשימוש בטיפול בפיברומיאלגיה 11,12,13,14.
גירוי חשמלי גולגולתי (CES) הוא טיפול לא תרופתי ולא פולשני לגירוי מוחי המורכב ממיקרו-זרם פועם לסירוגין (פחות מ -0.5 mA) המופעל באמצעות אלקטרודות טרנסעוריות הממוקמות על תנוכי האוזן15. הוא נגיש להפליא וניתן להעביר אותו באמצעות מכשירים ניידים המשמשים את המטופלים בתוך חללי המגורים שלהם. בהשוואה לשיטות אחרות לגירוי גולגולתי, האופי הלא פולשני והנוחות של יישום עצמי של המטופל בבית מגדילים את הפוטנציאל של CES כאופציה מועילה לשימוש נרחב בטיפול בפיברומיאלגיה וניהול עצמי של כאב. הוא אושר על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) כטיפול לנדודי שינה, דיכאון, חרדה וכאב15.
המחקר הנוכחי מעריך את היעילות של CES כשיטת טיפול בפיברומיאלגיה על ידי השוואת CES פעיל (מנוהל על ידי מכשיר מחקר אמיתי) לעומת CES מזויף (מנוהל על ידי מכשיר מחקר דמה). ישנן כמה ראיות ראשוניות התומכות בשימוש ב- CES בטיפול במצבי כאב כגון פיברומיאלגיה16,17. מחקר משנת 2001 שנערך בקרב 60 משתתפים שחולקו באקראי ל-CES פעיל או מזויף במשך 3 שבועות של מפגשים יומיים בני 60 דקות גילה שיפור של 28% בציוני נקודות המכרז, שיפור של 27% בציוני הכאב הכלליים, וללא אפקט פלצבו18. CES לא הוערך באוכלוסייה ותיקה, וגם לא הוערך כראוי בגברים עם פיברומיאלגיה. סקירה שיטתית של CES במימון חיילים משוחררים (VA) שפורסמה בשנת 2018 הגיעה למסקנה כי ראיות אינן מספיקות כדי של- CES יהיו השפעות קליניות חשובות על פיברומיאלגיה, בהתחשב בכך שלרוב הניסויים היו דגימות קטנות, משכי זמן קצרים וסיכון גבוה להטיה עקב סינוור לקוי. עם זאת, הסקירה מציעה כי CES אינו גורם לתופעות לוואי חמורות, ויש ראיות נמוכות כדי להציע יתרונות צנועים בחולים עם חרדה ודיכאון19. לכן, יש צורך במחקר נוסף בנוגע לשימוש במכשיר זה שאושר על ידי ה- FDA, בסיכון נמוך, במיוחד בפיברומיאלגיה.
על מנת להעריך באופן מלא את היעילות, החוקרים העריכו את הכושר הגופני לצד סמנים ביולוגיים עצביים וחוויית כאב. מטרת הטיפול במצבי כאב כרוניים היא לשפר את התפקוד הגופני. פיברומיאלגיה נמצאת בקורלציה עקבית עם השפעות שליליות הן על התפקוד הגופני והן על תפיסת המטופלים את יכולותיהם הגופניות20. מחקרים קודמים השתמשו בהערכות כושר גופני פשוטות כדי לקבוע סיבולת וניידות, כגון מבחן 6 דקות הליכה (6MWT)20,21, חמש פעמים לשבת לעמוד (5TSTS)20, ומדדים שונים של כושר נשיאה וכוח בהקשר של פעילויות יומיומיות22. כדי להסביר את המדדים הסטנדרטיים תוך הפחתת כמות הפעילות המאומצת הנדרשת ממש לפני סריקת MRI, צוות המחקר השתמש במבחן עמידת כיסא של 30 שניות כמדד לסיבולת וניידות וגם תלתלי שריר הזרוע ומבחן אחיזת יד כמדדי כוח23. התנועות הנדרשות בכל אחת מההערכות הללו שכיחות מאוד בפעילויות יומיומיות, ולכן זהו מדד ברור לאופן שבו אנשים מתפקדים פיזית בחיי היומיום שלהם, עם וללא טיפול.
אפילו עם הערכות כאב סובייקטיביות ומדדי יעילות של תפקוד גופני, המנגנונים של CES אינם מובנים במלואם. מחקרי דימות מוחי קודמים חיפשו הבנה טובה יותר על ידי חקירת ההשפעה הישירה של CES על קישוריות הרשת במוח. Feusner et al.24 מצאו כי CES קשור לנטרול קליפת המוח עבור גירוי של 0.5 הרץ ו-100 μA של אזורי קו האמצע הקדמי, הקודקודי והאחורי הדו-צדדיים, והניחו כי לתדירות הגירוי עשויה להיות השפעה רבה יותר מאשר לעוצמת הזרם ביחס לנטרול קליפת המוח. הקבוצה שלהם מצאה השפעות משמעותיות על חלק מהצמתים של רשת ברירת המחדל (DMN), אך לא על כולם. המחברים מציעים כי בהתבסס על נתונים אלה, CES עשוי להשפיע על קישוריות תפקודית במצב מנוחה. פיברומיאלגיה ומצבי כאב כרוניים אחרים הוכחו כמשפיעים על קישוריות המוח הפנימית באזורים הקשורים לכאב ולתפיסה25,26, כך שטיפולים המשנים את הקישוריות התפקודית בתגובה יכולים להוכיח את עצמם כמועילים ויעילים. יש צורך בחקירה נוספת של ההשפעות ארוכות הטווח של הטיפול היומיומי ביחס לשיפור קליני, כמו גם כיצד הפעלה של נפטרים במוח קשורה לירידות שנצפו בעבר בתדרי האלקטרואנצפלוגרמה, כדי להבין עוד יותר את המנגנון הטיפולי של פעולה27.
דימות תהודה מגנטית של קישוריות תפקודית במצב מנוחה (rs-fcMRI) היא שיטת הדמיה מוחית המאפשרת תצפית על שינויי קישוריות תפקודיים אלה. fMRI מצב מנוחה אורכי מאפשר לרופאים ולחוקרים לקבוע קו בסיס של קישוריות מצב מנוחה ולעקוב אחר שינויים לאורך זמן בתגובה לשיטות הטיפול ב- CES. זה גם עוזר לקבוע כיצד שינויים בקישוריות תפקודית מתואמים עם הבדלים בחוויית הכאב. מחקרים ראשוניים של דימות מוחי עבור פיברומיאלגיה השתמשו בטומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים (PET) ובטומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוטון יחיד (SPECT) כדי לבחון את המוח, אך ישנן בעיות בשתי הטכניקות בהקשר זה: ל- SPECT יש רזולוציה נמוכה יותר מאשר ל- PET, וסריקות PET הן פולשניות, דבר שאינו עדיף עבור חולים החווים כאב כרוני. סריקות דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI) הן בעלות רזולוציה גבוהה יותר מאשר SPECT, אך הן בוחנות את פעילות המוח בתגובה לפעולות ספציפיות של מטופלים או תפיסות של גירויים28. סריקות rs-fcMRI יכולות לתאר קישוריות תפקודית בין אזורים במוח ועשויות להיות מסוגלות לקבוע היכן וכיצד קיימת פיברומיאלגיה, כמו גם את שיטות הטיפול הטובות ביותר28.
הערכת יעילותם של טיפולים לא תרופתיים במצבי כאב כגון פיברומיאלגיה היא בעלת חשיבות עליונה הן במצב הנוכחי של מגפת האופיואידים והן בבחינת כאב כרוני כגורם סיכון לאובדנות29,30, אשר גדל באופן משמעותי בקרב האוכלוסייה הוותיקה. בנוסף, היעדר סמנים ביולוגיים קליניים נאותים לכאב הוא פער ידע מוכר. שימוש בשילוב של מדדים התנהגותיים והדמיה מוחית בנקודות זמן מרובות כדי להעריך את התגובה לטיפול היא גישה חדשנית להערכת פיברומיאלגיה, כמו גם השימוש ב- CES אוריקולרי כטיפול.
הפרוטוקול נועד לטפל בפער במחקר פיברומיאלגיה על ידי חקירת ההשפעות של CES על כאב ותוצאות תפקוד גופני והערכת דימות מוחי ככלי לסמנים ביולוגיים לחיזוי ותגובה הקשורים לתוצאות הקליניות של טיפול CES31.
המחקר נערך באישור אוניברסיטת אמורי (IRB 112768) ואטלנטה VA Institutional Review Boards (1585632-2; מספר סימוכין פנימי: 003) וכן ועדת המו"פ של אטלנטה VA (מספר סימוכין של מועצת המנהלים: 3881). כל הנבדקים נתנו את הסכמתם מדעת להכללה לפני שהשתתפו במחקר זה. לייצוג חזותי של ציר הזמן של פרוטוקול המחקר, ראו איור 1).
איור 1: ציר הזמן של המחקר. ייצוג חזותי של ציר הזמן לביצוע הליכי המחקר לאורך תקופת הניסיון. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
1. גיוס משתתפים בשיטות זמינות
2. ניהול פגישות מחקר בסיסיות, בינוניות ופוסט-משתתפים (ראה טבלה 1)
הערה: כל הפגישות מתקיימות במיקום סורק MRI.
זמן | פעילות מחקרית | |
שלב 1 | שבוע 1 | גיוס, מיון, הרשמה |
שלב 2 | שבוע 2–3 | הערכות בסיסיות, rs-fcMRI |
שלב 3 | שבועות 2–14 | התערבות |
שלב 4 | שבוע 6–10 | מעקב חריף, rs-fcMRI (6 שבועות לטיפול) |
שלב 5 | שבוע 12–16 | מעקב ארוך טווח, rs-fcMRI (12 שבועות לטיפול) |
טבלה 1: תכנון מחקר. ציר זמן של שלבי ההשתתפות האישית במהלך 12 השבועות של המחקר.
3. הגדרת פרוטוקולי סריקת MRI
4. עיבוד מקדים וניתוחים
מבחינת תוצאות הגיוס, המשתתפים גויסו בעיקר באמצעות דיוור של מכתבי גיוס ושיחות טלפון עוקבות המבוססות על התקנות המתוארות של מערכת הבריאות של אטלנטה VA. צוות המחקר גייס בסך הכל 50 משתתפים, מה שהוכיח את יעילות השיטות בהן נעשה שימוש כדי לעמוד ביעד הגיוס (ראו איור 2
שיטות המחקר הנוכחי מספקות לא רק את האפשרות של שיטת טיפול יעילה ביותר עבור פיברומיאלגיה, אלא גם את ההזדמנות לשפר את תהליך האבחון של פיברומיאלגיה מהמופע הראשון של פרופיל תסמיני הכאב שלה. השימוש הן ב-CES פעיל והן ב-FES מזויף, כאשר גילוי הסוג של כל מכשיר בודד תלוי במספרים סידוריים ובמפתח נפרד, איפ?...
המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים ידועים או קשרים אישיים שיכלו להשפיע לכאורה על העבודה המדווחת במאמר זה. הדעות המובעות במאמר זה הן של המחברים ואינן משקפות בהכרח את עמדתה או מדיניותה של המחלקה לענייני חיילים משוחררים או ממשלת ארצות הברית.
המחברים רוצים להודות על תמיכתם של חוקרים במרכז לשיקום חזותי ונוירו-קוגניטיבי, כולל ד"ר ברוס קרוסון וד"ר ליסה קרישנמורתי, על תרומתם לעבודה. המחברים גם מודים לגרייס אינגהם על עזרתה שלא תסולא בפז בתהליך הצילומים. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי פרס פיתוח הקריירה של שירות פיתוח הקריירה של המחלקה לענייני חיילים משוחררים של ארצות הברית IK2 RX003227 (אנה וודברי) ו- Center Grant 5I50RX002358. למממן אין תפקיד בעיצוב המחקר, איסוף הנתונים, ניהולו, ניתוחו, פרשנותו או דיווחו.
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. |
SPRI 5-Pound Vinyl-Coated Weight | SPRI | Amazon | N/A | Color: (E) Dark Blue | 5-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 |
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved