환상지 통증에 대한 가정 기반, 원격 감독, 경두개 직류 자극 사용

요약

이 연구의 목표는 안전성, 재현성 및 내약성을 포함하여 원내 진료의 표준 절차를 보존하는 원격 감독 경두개 직류 자극(RS-tDCS)의 가정 기반 전달을 위한 프로토콜을 설명하는 것입니다. 포함된 참가자는 환상지 통증(PLP)이 있는 환자입니다.

초록

경두개 직류 자극(tDCS)은 낮은 진폭의 직류를 사용하여 피질 흥분성을 변경하는 비침습적 뇌 자극 기술입니다. 이전 임상시험에서 tDCS의 안전성과 내약성, 그리고 증상을 완화할 수 있는 잠재력이 입증되었습니다. 그러나 그 효과는 누적되어 클리닉이나 외래 센터를 자주 방문해야 하기 때문에 치료 순응도가 더 어렵습니다. 더욱이, 센터까지 이동하는 데 필요한 시간과 관련 비용으로 인해 많은 참가자가 치료에 대한 접근성을 제한합니다.

원격 감독 경두개 직류 자극(RS-tDCS) 구현에 대한 지침에 따라 암호화된 화상 회의 플랫폼을 통해 연구원이 실시간으로 모니터링하면서 환자가 사용할 수 있도록 수정된 특정 장치 및 재료를 사용하는 원격 감독 및 가정 기반 참여를 위해 설계된 프로토콜을 제안합니다. 우리는 실시간으로 원격으로 감독하는 동안 자체 또는 대리 관리를 할 수 있도록 상세한 교육 자료와 구조화된 교육 절차를 개발했습니다. 이 프로토콜은 방문 교육 및 실행 중에 일련의 체크포인트를 갖도록 특별히 설계되었습니다. 이 프로토콜은 현재 환상지 통증(PLP)에 대한 RS-tDCS의 대규모 실용적인 연구에 사용되고 있습니다. 이 기사에서는 가정 기반 RS-tDCS 세션을 수행하는 데 따르는 운영 문제에 대해 논의하고 지도 세션을 통해 효율성을 높이는 방법을 보여줍니다.

서문

환상지 통증(PLP)이라고 하는 사지 절단에서 경험하는 통증과 불편함은 완전하고 오래 지속되는 통증 완화 및 관리를 달성하는 데 어려움을 초래하는 난치성으로 구성되어 치료가 어려운 복잡한 상태입니다. 비정상적인 신경 활동 또는 신호, 신경 가소성, 심리적 요인 및 제한된 이해 및 연구로 인한 신경병증적 특성으로 인해 효과적인 치료가 이루어지지 않는 것은 통증 증상의 복잡성과 치료 결과에 영향을 미칩니다. 사용 가능한 모든 치료법 중에서, 경두개 직류 자극(tDCS)을 사용한 최근 연구에서는 일차 운동 피질(M1)의 자극과 운동 표현 기법을 결합했을 때 긍정적인 결과를 보고했습니다 1,2,3,4. Kikkert et al.이 2019년에 발표한 바와 같이, 결합된 자극의 장기적인 효과는 중재 후 유의미하고 지속적인 통증 감소와 3개월의 추적 기간을 초래했으며, 하지 절단 환자에서 의미 있는 개선과 큰 효과 크기를 보였습니다.

효과는 유망하지만, 이러한 결과의 임상적 번역은 지리적 제약과 절단과 관련된 장애로 인해 제한적이며, 이는 적절한 절단 후 재활에 대한 접근을 지연시키고 영향을 미친다⁵. 한 가지 해결책은 디지털 기술과 원격 의료 접근 방식을 사용하여 원격 환경에 이러한 개입을 배치하는 것입니다⁶. 최근 국제적 합의에 따르면 디지털화된 전기^자극7을 성공적으로 구현하기 위한 요구 사항에는 의료 응급 상황, 비용 최적화 전략, 추가 현장 개발을 위한 보험 적용 범위 구현, 장치의 원격 사용을 위한 소프트웨어 및 하드웨어 개발을 수행하기 위한 전문 팀 또는 제3자 서비스 등이 포함된다. 잠재 환자들 사이의 홍보를 강화하기 위한 디지털 마케팅 전략과 사용자 경험 향상을 위한 프론트엔드 인터페이스.

원격 감독 경두개 직류 자극(RS-tDCS) 프로토콜의 적절한 구현은 이 안전하고 효과적인 중재4의 임상 적용을^{가속화하고 가정에서} 수행할 수 있는 행동 양식(예: 물리 치료, 마음챙김)과의 결합을 촉진할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 최근 연구에서는 동일한 조건에 대한 이전 현장 tDCS 연구와 비교하여 RS-tDCS의 타당성 및 동등한 결과를 보여주었습니다 ^8,9. 그러나 만성 통증 임상시험을 위해 RS-tDCS를 구현하는 방법에 대한 실질적인 세부 사항과 지침은 여전히 문헌에 제한적입니다. 적절한 코칭을 받은 후 자가 투여된 tDCS 요법과 비교하여 해당 기술에 대해 훈련된 전문가가 수행하는 온라인 감독의 필요성과 같은 RS-tDCS에 대한 미해결 질문이 있습니다. 또한 메타데이터 등록, 치료 지침 준수, 접촉 품질 및 사용 시간을 추적하기 위한 앱과 같은 기술 사용, 예정되지 않은 자극 세션과 관련된 장치 오용 방지, 개인 정보 보호, 건강 기록 기록, 공유 규칙 및 액세스를 위한 암호 보호와 같은 "인터넷 문제"와 관련된 주제에 대한 질문에 대한 답변이 남아 있습니다.

따라서 우리의 목표는 RS-tDCS 세션을 수행하는 방법에 대한 시각적 지침과 실용적인 임상 시험의 맥락에서 환상지 통증(PLP) 치료를 위한 구현의 물류 및 과제에 대한 설명을 제공하는 것입니다.

프로토콜

모든 절차는 환자의 동의하에 기관에서 승인한 프로토콜에 따라 수행되었습니다. 개입 키트 및 주요 구성 요소의 이미지는 그림 1 을, RS-tDCS 세션 구조는 그림 2 를 참조하십시오.

1. 사전 개입 절차

1. 포함 및 제외 기준에 따라 채용 사전 심사를 수행합니다. 성인 절단 환자, 일주일에 한 번 이상 정기적으로 환상통을 경험하고 시각적 아날로그 척도(VAS)에서 강도 수준이 4 이상인 환자, tDCS 또는 불안정한 동반 질환에 대한 금기 사항이 없는 환자를 포함합니다.
   참고: 표본 크기는 이전 무작위배정 비교임상시험연구의 예비 결과와 tDCS 효과에 대한 메타 분석에 따라 계산되었으며, 효과 크기 0.5(80)의 최소 임상적으로 유의한 차이를 고려했다. 차이에 대한 t-검정 계산을 사용하여 유형 I 오차를 5%, 유형 2를 20%로 가정하고 10% 감소율을 설명하기 위해 확장했습니다. 그룹당 145명, 총 290명에 도달합니다.
2. 정보에 입각한 동의서, 생년월일, 성별, 병력 및 절단 환자 프로필에 대한 질문을 포함하여 등록을 작성하여 연구 연구에 피험자를 등록합니다.
   1. 동의 방문 중에 심사를 수행합니다.
   2. 기준선 및 무작위화 프로세스의 날짜를 설정합니다.
3. 기본 방문 및 교육
   1. 환자에게 통증, 수면, 삶의 질, 인지 및 정신 건강에 관한 일련의 설문지를 검토하게 합니다.
   2. 피험자(치료 기대치에 따라)를 체성 감각 검사(개입)가 있는 M1의 RS-tDCS 또는 일반 치료(대조군)의 두 그룹으로 무작위 배정합니다.
   3. 환자가 무작위 배정에 따라 교육을 받도록 하여 제공된 자료에 익숙해지고 실시간 원격 지도 절차를 연습할 수 있도록 합니다.
      1. 이 단계는 직접 수행하되 거리와 환자의 문해력에 따라 필요한 경우 원격으로 수행합니다. 이 경우 동일한 재료를 사용하여 설명된 것과 동일한 절차를 수행하되 Zoom 회의 중에 장치를 작동하는 방법을 설명하십시오.
   4. 일반 진료 그룹의 환자에게 제공된 태블릿에 설치된 웨어러블 HRV 모니터와 해당 앱, 노트북에 통합된 Zoom 플랫폼 사용에 대해 교육합니다.
   5. 암호로 보호된 노트북을 소개하고 주요 기능(암호, 켜기/끄기 및 USB 웹캠 연결 포함)을 설명합니다.
   6. Zoom 플랫폼을 통해 개인화되고 안전한 통화 ID, 미팅 및 비밀번호를 통해 미팅에 참여하는 방법을 참가자에게 보여줍니다. 참가자들에게 적어도 한 번은 연구자와 함께 연습하게 한다.
   7. 활동 성공을 보장하려면 참가자가 HRV의 실시간 세션 기록을 시험해 볼 수 있는지 확인하십시오.
      1. 환자에게 HRV 웨어러블 장치(흉골 라인 중간)의 올바른 위치를 안내합니다.
      2. 센서의 배치를 확인한 후 참가자에게 암호로 보호된 태블릿을 소개합니다. 참가자에게 장치를 페어링하고, 레코드 이름을 변경하고, 녹음을 시작하고, 종료하고, 저장하는 방법을 보여줍니다.
         알림: 이러한 모든 이전 단계는 환자가 연구자의 안내에 따라 한 번 수행한 다음 정보 보존을 보장하기 위해 지침 없이 반복되도록 합니다.
   8. 자극 그룹, RS-tDCS
      1. 교육용 비디오를 보여주고 이 비디오 콘텐츠를 환자와 함께 단계별로 반복합니다.
      2. 마네킹 머리에 올려 놓은 상태에서 tDCS 장치를 환자에게 보여줍니다. 이 장치의 다양한 부분을 설명하고 환자에게 SNAPpad를 SNAPstrap과 장치에 올바르게 끼울 수 있는 기회를 제공합니다.
      3. 거울을 사용하여 환자에게 마네킹의 머리에 했던 것처럼 SNAPstrap을 편안한 수준에 도달할 때까지 자신에게 착용하도록 요청하고 참가자가 음극과 양극 및 백 스트랩을 올바르게 정렬하여 올바른 배치를 보장하는지 확인합니다.
      4. RS-tDCS 장치를 켜고 자극이 있을 때까지 따라야 할 단계, 자극 메뉴에 액세스하는 방법, 자극 코드를 입력하는 방법, 세션을 중단해야 하는 경우 해야 할 일을 보여줍니다.
      5. 마지막으로, 참가자들에게 스스로 평가한 역량에 따라 연습하거나 구두로 모든 단계를 다시 검토하도록 요청합니다. 방문 일정을 검토하고 모든 방문의 정상적인 흐름을 설명하십시오.
   9. 교육의 성공을 보장하려면 교육의 모든 필수 측면을 다루는 포괄적인 체크리스트를 작성하십시오(표 1).

1) 컴퓨터

·       레드캡

·       설문조사 열기

·       양식 작성 및 제출

·       확대/축소 로그인 및 로그아웃

2) 심박수 모니터

·       심박수 모니터 앱

·       올바른 배치

·       심박수 기록

3) 가정 기반 tDCS

·       헤드 및 전극 준비

·       재료: 스펀지, 머리끈, 자극 장치, 식염수, 주사기, 실험실에서 제공한 노트북.

·       자극 영역(머리와 귀의 중심선)을 찾으십시오 – M1을 올바르게 식별하십시오.

·       피부가 붉어지거나 손상의 징후가 있는지 확인하십시오.

·       미리 적신 스폰지를 열고 전극(미리 적신 스폰지 내부에 위치)을 헤드 스트랩에 부착합니다.

·       스펀지가 충분히 젖지 않은 경우 정확한 양의 식염수(각 면에 약 6ml)로 준비합니다.

·       M1 영역의 스펀지.

4) 장치 준비 및 자극

·       일치하는 색상에 따라 전극 케이블을 tDCS 장치에 연결합니다(빨간색 케이블은 빨간색 입구에, 검은색 케이블은 검은색 입구에 연결).

·       시작하기 전에 컴퓨터를 켜고 전화 회의를 엽니다.

·       연구팀이 제공한 지침을 따릅니다.

·       장치를 켭니다.

·       아무 버튼이나 누르면 메인 메뉴 화면이 나타납니다.

·       버튼을 누르면 자극이 시작됩니다.

·       설정 품질을 확인하십시오(품질이 좋지 않은 경우 팀에 알리고 지침을 기다립니다).

·       파운드 버튼을 누르고 활성화 코드를 올바르게 입력하여 자극을 시작하십시오.

표 1: 교육 체크리스트.

2. 연구 중재 방문

참고: 이 연구는 총 23회의 방문으로 구성되어 있으며 20회의 세션은 자극 또는 일반적인 치료와 관련이 있습니다. 개입 부분 전반에 걸쳐 그룹 할당에 관계없이 둘 다 Zoom을 통해 훈련된 연구원 직원과 연결됩니다.

그림 1: 개입 키트 및 주요 구성 요소. 약어: tDCS = 경두개 직류 자극. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

1. 환자가 집에 있고 Zoom 회의를 통해 연결되어 있을 때 1차 결과인 VAS 점수를 사용하여 지난 24시간 이내에 경험한 PLP, 환상지 감각(PLS), 절단단 통증(RLP) 및 텔레스코핑 수준에 대해 환자에게 질문하여 세션을 시작합니다.
2. 환자가 HRV 기록을 시작하도록 합니다(2차 결과에 대해 측정).
   1. 정확한 녹음을 보장하기 위해 장치의 올바른 위치(흉골 라인 중간)와 태블릿과의 페어링을 확인하십시오.
   2. 각 세션을 시작할 때 환자에게 연구 ID와 방문 번호를 상기시킵니다.
   3. 환자에게 웹캠을 통해 태블릿 화면을 보여주도록 하여 그에 따라 녹화가 수행되고 있는지 확인합니다.
   4. 5분 후 환자가 멈추고 환자가 녹음한 내용을 앱에 저장하도록 합니다. 질문이 생기면 전체 세션 동안 환자와 연결 상태를 유지하여 환자를 안내합니다.
3. 중재 그룹의 환자는 웹캠을 통해 자극 전에 두피 상태를 확인합니다. 피부가 손상되지 않은 경우 세션을 수행합니다. 이를 위해 환자에게 교육 방문에 표시된 대로 SNAPstrap을 배치하도록 합니다.
   1. 항상 절단된 팔다리의 반대쪽 모터 피질(C3 또는 C4)에 위치한 양극 SNAPpad를 배치하십시오. 음극 SNAPpad가 절단 측의 동측 궤도 공간에 있는지 확인합니다. 환자가 항상 거울을 사용하여 배치를 용이하게 한 다음 RS-tDCS 장치를 켜도록 권장합니다.
      1. 자극 메뉴에 있으면 화면에 나쁨, 보통 또는 좋음으로 평가된 연결 품질이 표시되는지 확인합니다. 연결 상태가 좋지 않으면 장치에서 신호음이 울려 전류를 전달할 수 없음을 나타냅니다. 이 경우 환자에게 SNAPpad를 재배열하거나, 장치에 대한 케이블 연결을 확인하거나, 식염수를 추가하도록 하십시오. 환자에게 스펀지를 피부에 대고 20초 동안 누르게 하여 접촉을 강화하여 연결성이 좋지 않은 대부분의 경우를 해결하고 연결성이 양호할 때 자극을 시작합니다.
      2. 감독되지 않은 자극을 피하기 위해 환자에게 일회성 사용 코드를 제공합니다. 훈련 세션 중에 2mA 강도의 연구 프로토콜을 따라 20초 동안 30초의 램프로 환자의 장치에 자극 코드를 생성합니다. 자극이 연구 맥락 내에서만 전달되도록 참가자에게 이러한 코드가 블라인드 상태로 유지되도록 합니다.
4. 자극이 시작되면 바디 스캔 기술로 구성된 5분 가이드 명상을 완료합니다. 자극이 완료될 때까지 환상지의 움직임을 포함하여 팔다리의 간단하고 느린 움직임을 따라 체성 감각 훈련을 시작합니다.
   참고: 안전상의 이유로 연구 프로토콜 준수를 보장하기 위해 이 연구 프로토콜은 지속적인 감독을 보증합니다. 가능한 경우, 동일한 참가자에 대해 연구 전반에 걸쳐 동일한 연구자가 배정됩니다.
5. 각 세션이 끝날 때 VAS 점수에 대한 가능한 부작용 및 통증 수준에 대해 묻는 설문지를 환자에게 투여합니다(보충 파일 1). 환자의 통증 수준이 VAS 척도에서 최소 2점(사전 자극 대 자극 후)으로 두 번 연속 방문에서 증가하면 중재를 완전히 중단하십시오.
6. 자극의 어느 순간에라도 환자가 심한 불편함을 느끼거나 자극을 멈추고 싶어하는 경우, 피험자에게 세션을 중단하도록 요청한다(이전에 훈련 세션 중에 설명).

결과

당사의 가정 기반 및 원격 감독 프로토콜은 현재 PLP 환자를 대상으로 한 실용적이고 무작위적인 대규모 임상 시험에서 테스트되고 있습니다. PLP 환자를 대상으로 한 이전 임상시험 시험에 따르면 일반 치료군에 비해 PLP, PLS 및 RLP 수준이 감소할 것으로 예상됩니다. 이러한 감소는 최소 0.5의 효과 크기, 즉 임상적으로 중요한 차이에 도달할 것으로 예상됩니다.

안전 결과와 관?...

토론

교육, 도전 과제 및 해결책의 측면
이 연구 연구의 성격과 개입 유형, 가정 기반 등을 감안할 때 몇 가지 문제가 제기되었습니다. 그 중에는 인터넷 연결, 작동되는 장치의 접촉 품질, 장치에 익숙해지는 것과 같은 일상적인 문제가 있었습니다. RS-tDCS 연구에서 제기된 잠재적인 문제는 몇 가지 창의적인 솔루션을 통해 극복되었습니다. 모든 세션 전에 중단을 최소화하기 위해 양쪽 끝...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
1 x 1 tDCS mini-CT stimulator	Soterix		parameters preset to two milliamps of stimulation for 20 min
Lenovo Laptop	Lenovo		It contains a headstrap and disposable clip-on sponges for stimulation. A computer with Zoom access, to conduct the RS-tDCS sessions. The Zoom videocalls will be addressed to a secured account by Mass General Brigham (MGB)
Lenovo Smart Tab M8 8''	Lenovo		We also record the heart rate variability (HRV) and therefore, we provide a tablet with the Polar app installed and the chest HR monitor.
Polar H10 Heart Rate Monitor			POLAR device, in addition to the materials for the RS-tDCS intervention, we also record the heart rate variability (HRV) and therefore we provide a tablet with the Polar app installed and the chest HR monitor.
Saline solution with a syringe for application over the sponges
SNAP Headgear accessories
SNAPstrap, motor left (anode: C3, cathode: supraorbital) or motor right (anode: c4, cathode: supraorbital) according to the side of amputation (contralateral to stimulation)
SNAPpads, 5 x 7 CMS with pre-inserted carbon rubber snap electrode sites located on the SNAPstrap
Webcam			to ensure a proper visualization of the electrode placement