Fantom Ekstremite Ağrısı için Ev Tabanlı, Uzaktan Denetimli, Transkraniyal Doğru Akım Stimülasyonunun Kullanılması

Özet

Bu çalışmanın amacı, güvenlik, tekrarlanabilirlik ve tolere edilebilirlik dahil olmak üzere klinik içi uygulamanın standart prosedürlerini koruyarak, uzaktan denetimli transkraniyal doğru akım stimülasyonunun (RS-tDCS) ev tabanlı iletimi için bir protokol tanımlamaktır. Dahil edilen katılımcılar fantom ekstremite ağrısı (PLP) olan hastalar olacaktır.

Özet

Transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS), kortikal uyarılabilirliği değiştirmek için düşük genlikli doğru akımlar kullanan, invaziv olmayan bir beyin stimülasyon tekniğidir. Önceki çalışmalar, tDCS'nin güvenliğini ve tolere edilebilirliğini ve semptomları hafifletme potansiyelini ortaya koymuştur. Bununla birlikte, etkiler kümülatiftir, bu da kliniğe veya ayakta tedavi merkezine sık sık ziyaretler gerektiğinden tedaviye uymayı zorlaştırır. Ayrıca, merkeze ulaşım için gereken süre ve ilgili masraflar, birçok katılımcı için tedavinin erişilebilirliğini sınırlamaktadır.

Uzaktan denetimli transkraniyal doğru akım stimülasyonu (RS-tDCS) uygulaması için yönergeleri izleyerek, araştırmacılar tarafından şifreli bir video konferans platformu aracılığıyla gerçek zamanlı izleme ile hasta kullanımı için modifiye edilmiş belirli cihazları ve malzemeleri kullanan, uzaktan denetimli ve ev tabanlı katılım için tasarlanmış bir protokol öneriyoruz. Gerçek zamanlı olarak uzaktan denetlenirken kendi kendine veya vekil yönetime izin vermek için ayrıntılı eğitim materyalleri ve yapılandırılmış eğitim prosedürleri geliştirdik. Bu protokol, ziyaretin eğitimi ve yürütülmesi sırasında bir dizi kontrol noktasına sahip olmak için özel bir tasarıma sahiptir. Bu protokol şu anda fantom ekstremite ağrısı (PLP) için RS-tDCS'nin büyük bir pragmatik çalışmasında kullanılmaktadır. Bu makalede, ev tabanlı bir RS-tDCS oturumu yürütmenin operasyonel zorluklarını tartışacağız ve denetimli oturumlarla etkinliğini artırma yöntemlerini göstereceğiz.

Giriş

Ampute bir uzuvda yaşanan ve fantom uzuv ağrısı (PLP) olarak adlandırılan ağrı ve rahatsızlık hissi, tam ve uzun süreli ağrı kesici ve yönetimine ulaşmanın zorluğuna katkıda bulunan, refrakter bir yapıdan oluşan, tedavisi zor karmaşık bir durumdur. Anormal sinir aktivitesi veya sinyalizasyonu, nöral plastisite, psikolojik faktörler ve sınırlı anlayış ve araştırmadan kaynaklanan nöropatik doğası nedeniyle etkili tedavinin olmaması, fenomenin ağrı sunumundaki karmaşıklığını ve tedavi sonuçlarını etkiler. Mevcut tüm tedavilerden, transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) kullanan son çalışmalar, birincil motor korteksin (M1) stimülasyonunu motor temsil teknikleri ^1,2,3,4 ile birleştirdiğinde olumlu sonuçlar bildirmiştir. Kikkert ve ark. 2019'da yayınlanan, kombine stimülasyonun uzun vadeli etkileri, alt ekstremite amputelerinde anlamlı iyileşmeler ve büyük etki boyutları ile müdahaleden sonra önemli, sürekli ağrı azalması ve 3 aylık bir takip süresi ile sonuçlandı.

Etkileri umut verici olsa da, amputasyonlarla ilgili coğrafi kısıtlamalar ve yetersizlikler nedeniyle bu sonuçların klinik çevirileri sınırlıdır, bu da amputasyon sonrası yeterli rehabilitasyona erişimi geciktirmekte ve etkilemektedir⁵. Çözümlerden biri, bu müdahaleleri dijital teknolojileri ve telesağlık yaklaşımlarını kullanarak uzak ortamlarda konuşlandırmaktır⁶. Yakın tarihli bir uluslararası fikir birliği, tıbbi acil durumları yönetmek için her zaman hazır bir destek ekibi, maliyet optimizasyon stratejileri, daha fazla saha geliştirme için sigorta kapsamının uygulanması, cihazların uzaktan kullanımı için yazılım ve donanım geliştirilmesini üstlenmek için uzman ekipler veya üçüncü taraf hizmetleri dahil olmak üzere dijitalleştirilmiş elektriksel stimülasyonun⁷ başarılı bir şekilde uygulanması için gereksinimleri bildirdi. Potansiyel hastalar arasında tanıtımı artırmak için dijital pazarlama stratejileri ve kullanıcı deneyimini geliştirmek için ön uç arayüzler.

Uzaktan denetimli transkraniyal doğru akım stimülasyonu (RS-tDCS) protokollerinin yeterli şekilde uygulanması, bu güvenli ve etkili müdahalenin⁴ klinik uygulamasını hızlandırma ve evde gerçekleştirilebilecek davranışsal modalitelerle kombinasyonunu kolaylaştırma potansiyeline sahiptir (ör., fizik tedavi, farkındalık). Son çalışmalar, aynı durum için önceki yerinde tDCS çalışmalarına kıyasla RS-tDCS ile fizibilite ve eşdeğer sonuçlar göstermiştir ^8,9. Bununla birlikte, kronik ağrıda klinik çalışmalar için RS-tDCS'nin nasıl uygulanacağına dair pratik ayrıntılar ve rehberlik literatürde hala sınırlıdır. RS-tDCS hakkında, uygun koçluk aldıktan sonra kendi kendine uygulanan tDCS terapisine kıyasla, teknikte eğitimli bir uzman tarafından gerçekleştirilen çevrimiçi süpervizyon ihtiyacı gibi açık sorular vardır. Ayrıca, meta veri kaydı, tedavi kılavuzlarına bağlılık, temas kalitesini ve kullanım süresini izlemek için uygulamalar gibi teknolojilerin kullanımı, planlanmamış stimülasyon seanslarıyla ilgili cihazların kötüye kullanılmasından kaçınma ve "internet sorunları" ile ilgili konular - kişisel bilgilerin korunması, sağlık kayıtlarının kaydedilmesi, paylaşım kuralları ve erişim için şifre koruması.

Bu nedenle amacımız, bir RS-tDCS seansının nasıl gerçekleştirileceğine dair görsel bir kılavuzun yanı sıra, pragmatik bir klinik çalışma bağlamında fantom uzuv ağrısını (PLP) tedavi etmek için uygulanmasının lojistiği ve zorluklarının bir tanımını sağlamaktır.

Protokol

Tüm işlemler hasta onayı ile kurumsal olarak onaylanmış protokoller altında yürütülmüştür. Müdahale kiti ve ana bileşenlerin görüntüsü için Şekil 1'e ve RS-tDCS oturum yapısı için Şekil 2'ye bakın.

1. Müdahale öncesi prosedürler

1. Dahil etme ve hariç tutma kriterlerine göre işe alım ön taraması gerçekleştirin. Yetişkin ampute olan, haftada bir veya daha fazla düzenli olarak fantom ağrısı yaşayan ve Görsel analog ölçekte (VAS) en az 4 yoğunluk seviyesine sahip olan ve tDCS veya kararsız komorbiditelere kontrendikasyonu olmayan hastaları dahil edin.
   NOT: Örneklem büyüklüğü, 0.5'lik bir etki büyüklüğünün klinik olarak anlamlı minimum farkı göz önünde bulundurularak, önceki bir RCT'den elde edilen ön sonuçlarımız ve tDCS etkileri üzerindeki meta-analizimiz üzerindeki bir hesaplamaya göre hesaplanmıştır (80). Farklılıklar için bir t-testi hesaplaması kullanarak %5'lik bir tip I hata ve %20'lik bir tip 2 hata varsaydık ve %10'luk bir yıpranma oranını hesaba katacak şekilde genişlettik. Grup başına 145 deneğe ulaşmak, toplam 290.
2. Bilgilendirilmiş onam formu, doğum tarihi, cinsiyet ve tıbbi geçmiş ve ampute profili ile ilgili sorular dahil olmak üzere kaydı doldurarak konuyu araştırma çalışmasına kaydedin.
   1. Onay ziyareti sırasında taramayı gerçekleştirin.
   2. Temel ve rastgeleleştirme işlemi için bir tarih ayarlayın.
3. Temel ziyaret ve eğitim
   1. Hastaların ağrı, uyku, yaşam kalitesi, biliş ve zihinsel sağlık ile ilgili bir dizi anketten geçmesini sağlayın.
   2. Denekleri (tedavi beklentilerine göre) iki gruba ayırın: somatosensoriyel test (müdahale) veya normal bakım (kontrol grubu) ile M1'in RS-tDCS'si.
   3. Hastaların eğitimlerini randomizasyona göre almalarını sağlayın, böylece sağlanan materyalleri tanıyabilir ve gerçek zamanlı uzaktan denetimli prosedür için pratik yapabilirler.
      1. Bu adımı şahsen uygulayın, ancak mesafe ve hastanın okuryazarlığı bunu gerektiriyorsa uzaktan yapın. Bu durumda, aynı malzemeleri kullanarak açıklanan prosedürlerin aynısını gerçekleştirin, ancak bir Zoom toplantısı sırasında cihazların nasıl çalıştırılacağını açıklayın.
   4. Normal bakım grubundaki hastaları, giyilebilir HRV monitörünün ve sağlanan bir tablete yüklenen ilgili Uygulamanın yanı sıra bir dizüstü bilgisayara entegre edilmiş Zoom platformunun kullanımı konusunda eğitin.
   5. Konuları, temel özelliklerin (parola, açma/kapama ve USB web kamerası bağlantısı dahil) açıklanacağı parola korumalı dizüstü bilgisayarla tanıştırın.
   6. Zoom platformu üzerinden kişiselleştirilmiş ve güvenli bir çağrı kimliği toplantısı ve parolası aracılığıyla katılımcılara toplantıya nasıl katılacaklarını gösterin. Katılımcıların araştırmacı ile en az bir kez pratik yapmalarını sağlayın.
   7. Etkinlik başarısını garanti etmek için, katılımcıların HRV'nin gerçek zamanlı oturum kaydını deneyebildiklerinden emin olun.
      1. Hastaları HRV giyilebilir cihazın doğru yerleştirilmesi konusunda yönlendirin (sternum hattının ortasına).
      2. Sensörlerin yerleştirilmesi kontrol edildikten sonra, katılımcıları şifre korumalı tabletle tanıştırın. Katılımcılara cihazları nasıl eşleştireceklerini, kayıt adını nasıl değiştireceklerini, kaydı nasıl başlatacaklarını, sonlandıracaklarını ve kaydedeceklerini gösterin.
         NOT: Tüm bu önceki adımların hasta tarafından araştırmacı rehberliğinde bir kez gerçekleştirileceğinden ve ardından bilgilerin akılda tutulmasını garanti etmek için rehberlik olmadan tekrarlanacağından emin olun.
   8. Stimülasyon grubu, RS-tDCS
      1. Eğitici bir video gösterin ve bu video içeriğini hastayla adım adım tekrarlayın.
      2. Bir manken kafasına yerleştirilirken tDCS cihazını hastaya gösterin. Bu cihazın çeşitli parçalarını açıklayın ve hastaya SNAPpad'leri SNAPstrap'e ve cihaza doğru şekilde klipsleme şansı verin.
      3. Bir ayna kullanarak, hastalardan SNAPstrap'i mankenin kafasında olduğu gibi, rahat bir seviyeye ulaşana kadar kendilerine takmalarını isteyin ve katılımcının katot ve anodu ve sırt kayışını doğru şekilde hizaladığından emin olun.
      4. RS-tDCS cihazını açın ve stimülasyona kadar izlenecek adımları, stimülasyon menüsüne nasıl erişileceğini, stimülasyon kodunu girin ve bir seansı iptal etmeleri gerektiğinde ne yapılması gerektiğini gösterin.
      5. Son olarak, katılımcılardan kendi kendine değerlendirilen yeterliliğe dayalı olarak pratik yaparak veya sözlü olarak tüm adımları tekrar gözden geçirmelerini isteyin. Ziyaret programını gözden geçirin ve her ziyaretin normal akışını açıklayın.
   9. Eğitim başarısını garanti altına almak için, eğitimin tüm temel yönlerini kapsayan kapsamlı bir kontrol listesi doldurun (Tablo 1).

1) Bilgisayar

·       REDCap

·       Açık anketler

·       Formların doldurulması ve gönderilmesi

·       Yakınlaştırma Giriş ve çıkış

2) Kalp atış hızı monitörü

·       Kalp atış hızı izleme uygulaması

·       Doğru yerleştirme

·       Kalp atış hızının kaydedilmesi

3) Ev Tabanlı tDCS

·       Kafa ve elektrot hazırlığı

·       Malzemeleri toplayın: süngerler, kafa bandı, stimülatör cihazı, salin solüsyonu, şırıngalar ve Laboratuvar tarafından sağlanan dizüstü bilgisayar.

·       Stimülasyon alanını (başınızın ve kulağınızın orta çizgisi) bulun – M1'i doğru bir şekilde tanımlayın.

·       Ciltte kızarıklık veya herhangi bir hasar belirtisi olup olmadığını kontrol edin.

·       Önceden ıslatılmış süngerleri açın ve elektrotları (önceden ıslatılmış süngerlerin içinde bulunur) kafa kayışına takın.

·       Süngerler yeterince ıslak değilse, doğru miktarda tuzlu su çözeltisi (her iki tarafta yaklaşık 6 ml) hazırlayın.

·       M1 bölgesindeki sünger.

4) Cihaz hazırlığı ve Stimülasyon

·       Elektrot kablosunu eşleşen renklere göre tDCS cihazına bağlayın (kırmızı kablo kırmızı girişe ve siyah kablo siyah girişe).

·       Başlamadan önce bilgisayarı açın ve konferans aramasını açın.

·       Araştırma ekibi tarafından sağlanan talimatları izleyin.

·       Cihazı açın.

·       Ana menü ekranını almak için herhangi bir düğmeye basın.

·       Stimülasyonu başlatmak için düğmeye basın.

·       Kurulumun kalitesini kontrol edin (Kalite iyi değilse, ekibe söyleyin ve talimatları bekleyin).

·       Pound düğmesine basın ve stimülasyonu başlatmak için aktivasyon kodunu doğru bir şekilde girin.

Tablo 1: Eğitim kontrol listesi.

2. Çalışma müdahale ziyaretleri

NOT: Çalışma, stimülasyon veya olağan bakımı içeren 20 seans ile toplam 23 ziyaretten oluşmaktadır. Müdahale kısmı boyunca, grup dağılımından bağımsız olarak, her ikisi de Zoom aracılığıyla eğitimli araştırmacı kadrosuna bağlanacaktır.

Şekil 1: Müdahale kiti ve ana bileşenleri. Kısaltma: tDCS = transkraniyal doğru akım stimülasyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

1. Hastalar evdeyken, Zoom toplantısı ile bağlandıklarında, hastaya birincil sonuç olan VAS skorunu kullanarak son 24 saat içinde yaşanan PLP, fantom uzuv duyumları (PLS), güdük ağrısı (RLP) ve teleskop düzeylerini sorarak seansa başlayın.
2. Hastanın HRV'sini kaydetmeye başlamasını sağlayın (ikincil sonuç için ölçülür).
   1. Doğru kayıtları garanti etmek için cihazın doğru konumlandırıldığından (sternum çizgisinin ortası) ve tabletle eşleştirildiğinden emin olun.
   2. Her seansın başında hastalara araştırma kimliklerini ve ziyaret numaralarını hatırlatın.
   3. Kaydın uygun şekilde yapıldığından emin olmak için hastaların tablet ekranını web kamerası aracılığıyla göstermesini sağlayın.
   4. 5 dakika sonra hastanın durmasını sağlayın ve hasta tarafından Uygulamaya kaydedin. Sorular ortaya çıktığında, seansın toplam süresi boyunca hastayla bağlantıda kalarak hastaları yönlendirin.
3. Müdahale grubundaki hastalar için, web kamerası aracılığıyla stimülasyondan önce kafa derisinin durumunu kontrol edin. Cilt sağlamsa, seansı gerçekleştirin. Bunun için hastaların SNAPstrap'i eğitim ziyaretinde gösterildiği gibi yerleştirmelerini sağlayın.
   1. Motor korteks (C3 veya C4) üzerinde bulunan anot SNAPpad'i her zaman ampute uzvun kontralateralini konumlandırın. Katot SNAPpad'in amputasyon tarafına ipsilateral olarak supraorbital boşluğa yerleştirildiğinden emin olun. Hastaları kollokasyonu kolaylaştırmak için her zaman bir ayna kullanmaya teşvik edin ve ardından RS-tDCS cihazını açın.
      1. Stimülasyon menüsüne girdikten sonra, ekranın zayıf, orta veya iyi olarak derecelendirilmiş bağlantı kalitesini göstereceğini gözlemleyin. Bir bağlantı zayıf olduğunda, cihaz bip sesi çıkararak akım iletilemeyeceğini gösterir. Bu durumda, hastaların SNAPpad'leri yeniden düzenlemelerini, cihaza kablo bağlantısını kontrol etmelerini veya salin solüsyonu eklemelerini sağlayın. Hastaların süngerleri 20 saniye boyunca ciltlerine bastırmalarını sağlayın, böylece çoğu zayıf bağlantı vakasını çözmek için teması artırın ve iyi bağlantı göründüğünde stimülasyonu başlatın.
      2. Denetimsiz stimülasyonlardan kaçınmak için hastalara tek seferlik kullanım için bir kod sağlayın. Eğitim seansı sırasında, hastanın cihazında stimülasyon kodlarını oluşturmak için 30 sn'lik bir rampa ile 20 dakika boyunca 2 mA yoğunluğunda çalışma protokolünü takip edin. Stimülasyonun yalnızca çalışma bağlamında verildiğinden emin olmak için bu kodların katılımcıya kör kalmasını sağlayın.
4. Stimülasyon başladıktan sonra, vücut tarama tekniğinden oluşan 5 dakikalık rehberli meditasyonu tamamlayın. Stimülasyon tamamlanana kadar hayalet uzuvların hareketi de dahil olmak üzere uzuvların basit ve yavaş hareketlerini takip ederek somatosensoriyel eğitime başlayın.
   NOT: Güvenlik nedeniyle, çalışma protokolüne uyulmasını sağlamak için, bu araştırma protokolü sürekli denetimi garanti eder. Mümkün olduğunda, aynı katılımcı için çalışma boyunca aynı araştırmacı görevlendirilecektir.
5. Her seansın sonunda, hastaya VAS skoru üzerindeki olası yan etkileri ve ağrı düzeylerini soran bir anket uygulayın (Ek Dosya 1). Bir hastanın ağrı seviyesi VAS ölçeğinde en az 2 puan artarsa, (stimülasyon öncesi ve stimülasyon sonrası) art arda iki ziyarette, müdahaleyi tamamen durdurun.
6. Stimülasyonun herhangi bir anında, hasta ciddi bir rahatsızlık yaşıyorsa veya stimülasyonu durdurmak istiyorsa, denekten seansı iptal etmesini isteyin (daha önce eğitim seansı sırasında açıklanmıştır).

Sonuçlar

Ev tabanlı ve uzaktan denetimli protokolümüz şu anda PLP'li hastaların büyük, pragmatik, randomize, klinik bir çalışmasında test edilmektedir. PLP hastalarında klinik tDCS içinde yapılan önceki klinik çalışma testlerine dayanarak, normal bakım grubuna kıyasla PLP, PLS ve RLP seviyesinde bir azalma bekliyoruz. Bu azalmanın en az 0.5'lik bir etki büyüklüğüne, yani klinik olarak önemli bir farka ulaşması beklenir.

Güvenlik sonuçlarıyla ilgili olarak, ilk araştırm...

Tartışmalar

Eğitimin yönleri, zorluklar ve çözümler
Bu araştırma çalışmasının doğası ve müdahalenin türü göz önüne alındığında, ev tabanlı olmak için bazı zorluklar ortaya çıkmıştır; Bunlar arasında internet bağlantısı, çalıştırılan cihazın iletişim kalitesi ve cihazları tanıma gibi günlük sorunlar vardı. RS-tDCS araştırmasının sunduğu potansiyel zorluklar, çeşitli yaratıcı çözümlerle aşılmıştır. Her seanstan önce, kesintileri en aza indirmek için...

Malzemeler

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