Name: Pleins feux sur l’auteur : Méthodologies et progrès de la recherche sur la gestion de la douleur chronique
Uploaded: 2024-01-05T14:00:00
Description: Read this Scientific Article Protocol about Author Spotlight: Towards Biomarker Development Using Neuroimaging as a Tool to Enhance the Understanding of the Neural Basis of Pain at JoVE.com

Les auteurs tiennent à remercier les chercheurs du Center for Visual and Neurocognitive Rehabilitation, y compris le Dr Bruce Crosson et la Dre Lisa Krishnamurthy, pour leur contribution aux travaux. Les auteurs remercient également Grace Ingham pour son aide inestimable dans le processus de tournage. Ce travail a été soutenu en partie par le Rehabilitation Research and Development Service Career Development Award IK2 RX003227(Anna Woodbury) du département des Anciens Combattants des États-Unis (Anna Woodbury) et le Center Grant 5I50RX002358. Le bailleur de fonds n’a aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte de données, la gestion, l’analyse, l’interprétation ou la production de rapports.

L’étude a été menée avec l’approbation des comités d’examen institutionnel de l’Université Emory (IRB 112768) et de l’Atlanta VA (1585632-2 ; Numéro de référence interne : 003) ainsi que le comité de R&D de l’Atlanta VA (numéro de référence du conseil d’administration : 3881). Tous les sujets ont donné leur consentement éclairé à l’inclusion avant de participer à cette étude. Pour une représentation visuelle de la chronologie du protocole d’étude, voir la figure...

Évaluation de l’efficacité de la stimulation électrique crânienne dans la fibromyalgie

Les méthodes de l’étude actuelle offrent non seulement la possibilité d’une modalité de traitement très efficace pour la fibromyalgie, mais également la possibilité d’améliorer le processus de diagnostic de la fibromyalgie dès le premier instant de son profil de symptôme de douleur. L’utilisation à la fois du CES actif et du CES fictif, la découverte du type de chaque dispositif individuel dépendant des numéros de série et d’une clé distincte, a permis de mettre en aveugle les sujets et les cher...

Parmi les nombreux états existants de douleur chronique, l’une des maladies les plus difficiles à diagnostiquer, à évaluer cliniquement et à traiter est la fibromyalgie. La fibromyalgie est un syndrome de douleur chronique débilitant qui implique une douleur chronique généralisée, une diminution de la fonction physique, de la fatigue, des troubles psycho-émotionnels et du sommeil, et diverses plaintes somatiques affectant environ 2 à 3% de la population générale des Amériques (environ 8 millions de personnes aux États-Unis) 1. Le diagnostic de la maladie dépend fortement de la compréhension par le patient de son propre profil de symptômes et de son expérience de la douleur, et sans cette bonne compréhension de la maladie par le clinicien et le patient, les méthodes de traitement perdent considérablement leur efficacité2. Une meilleure définition des origines et de l’impact de la fibromyalgie, ainsi qu’un biomarqueur clinique fiable pour guider le diagnostic et le traitement de la fibromyalgie, sont nécessaires pour mieux servir tous les patients.
Même avec un diagnostic confirmé, les difficultés avec le processus de traitement ne font que croître. Dans l’ensemble, la douleur chronique touche plus de personnes que les maladies cardiaques, le diabète et le cancer réunis. La nature subjective de son évaluation la place comme l’un des principaux moteurs de l’épidémie d’opioïdes, en particulier compte tenu de la difficulté à discerner la douleur physique incomplètement traitée des troubles liés à l’utilisation de substances et du comportement de recherche de drogues3. En 2020, 91 799 décès par surdose de drogue sont survenus aux États-Unis (une augmentation de 30 % par rapport à 2019), et les opioïdes se sont avérés être la principale cause de ces décès (74,8 % de tous les décès par surdose de drogue en 2020)4. Ainsi, des alternatives non pharmacologiques sont nécessaires pour le traitement de la douleur chronique et de la fibromyalgie afin de ralentir l’épidémie d’opioïdes, ce qui est particulièrement important dans la population des anciens combattants où le risque de suicide et de trouble de consommation d’opioïdes est plus élevé5. Les thérapies non pharmacologiques et complémentaires sont donc souvent utilisées comme traitements de première intention6.
La recherche de nouvelles interventions efficaces contre la fibromyalgie a conduit de nombreux chercheurs et cliniciens à des méthodes de stimulation cérébrale non invasives, y compris la stimulation crânienne. Même si les mécanismes physiopathologiques qui entraînent le développement de la maladie n’ont pas été déterminés de manière définitive, les preuves existantes soutiennent l’idée que la fibromyalgie est un trouble du dysfonctionnement du système nerveux autonome et des mécanismes centraux (c’est-à-dire le cerveau et la moelle épinière) de traitement de la douleur 7,8. La stimulation de certaines zones du cerveau pourrait conduire à une amélioration de la fonction dans ces zones de traitement. La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr) et la stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) ont été corrélées à une réduction de la douleur, mais ont également été associées à une irritation du cuir chevelu au site d’activation, à des maux de tête et à une inaccessibilité en dehors des installations de traitement9. La stimulation non invasive du nerf vague (nVNS), qui peut fournir une neuromodulation par stimulation de la peau au niveau du cou ou au niveau de l’oreille, a le potentiel de traiter la douleur chronique, et il a été démontré que la stimulation invasive du nerf vague (VNS) améliore les symptômes de la douleur chronique10. Cependant, ni les SNV invasives ou non invasives n’ont été suffisamment explorées dans la littérature ou entièrement validées pour une utilisation dans le traitement de la fibromyalgie 11,12,13,14.
L’électrostimulation crânienne (CES) est un traitement de stimulation cérébrale non pharmacologique et non invasif qui consiste en un microcourant alternatif pulsé (inférieur à 0,5 mA) appliqué via des électrodes transcutanées placées sur les lobes d’oreille15. Il est remarquablement accessible et peut être délivré par le biais d’appareils portables utilisés par les patients dans leur propre espace de vie. Par rapport à d’autres méthodes de stimulation crânienne, la nature non invasive et la commodité de l’auto-application du patient à domicile augmentent le potentiel du CES en tant qu’option bénéfique pour l’utilisation généralisée du traitement de la fibromyalgie et l’autogestion de la douleur. Il a été autorisé par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis comme traitement de l’insomnie, de la dépression, de l’anxiété et de la douleur15.
L’étude actuelle évalue l’efficacité du CES en tant que modalité de traitement de la fibromyalgie en comparant le CES actif (administré par un véritable dispositif d’étude) au CES simulé (administré par un dispositif d’étude fictif). Il existe des preuves préliminaires à l’appui de l’utilisation du CES dans le traitement de la douleur telle que la fibromyalgie16,17. Une étude de 2001 portant sur 60 participants randomisés pour un CES actif ou simulé pendant 3 semaines de séances quotidiennes de 60 minutes a révélé une amélioration de 28% des scores de points sensibles, une amélioration de 27% des scores de douleur générale et aucun effet placebo18. Le CES n’a pas été évalué dans une population d’anciens combattants, ni chez les hommes atteints de fibromyalgie. Une revue systématique du CES financée par le ministère des Anciens Combattants (VA) publiée en 2018 a conclu que les preuves sont insuffisantes pour que le CES ait des effets cliniquement importants sur la fibromyalgie, étant donné que la plupart des essais comportaient des échantillons de petite taille, de courtes durées et un risque élevé de biais dû à une mise en aveugle inadéquate. Cependant, la revue suggère que le CES ne provoque pas d’effets secondaires graves, et il existe des preuves de faible résistance suggérant des avantages modestes chez les patients souffrant d’anxiété et de dépression19. Par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires concernant l’utilisation de ce dispositif à faible risque approuvé par la FDA, en particulier dans la fibromyalgie.
Afin d’évaluer pleinement l’efficacité, les chercheurs ont évalué la forme physique ainsi que les biomarqueurs neuronaux et l’expérience de la douleur. Le but du traitement des états douloureux chroniques est d’améliorer la fonction physique. La fibromyalgie est constamment corrélée à des effets négatifs sur la fonction physique et la perception des patients de leurspropres capacités physiques. Des études antérieures ont utilisé des évaluations simples de la condition physique pour déterminer l’endurance et la mobilité, telles que le test de marche en 6 minutes (6MWT)20,21, le test de position assise à debout (5TSTS)20 et diverses mesures de la capacité de charge et de la force dans le contexte des activités quotidiennes22. Pour tenir compte des mesures standard tout en atténuant la quantité d’activité intense requise juste avant une IRM, l’équipe de l’étude a utilisé le test assis debout de 30 secondes comme mesure de l’endurance et de la mobilité, ainsi que les flexions des biceps et un test de préhension comme mesures de la force23. Les mouvements requis dans chacune de ces évaluations sont très courants dans les activités quotidiennes, il s’agit donc d’une mesure claire de la façon dont les gens fonctionnent physiquement dans leur vie quotidienne, avec et sans traitement.
Même avec des évaluations subjectives de la douleur et des mesures de l’efficacité de la fonction physique, les mécanismes du CES ne sont pas entièrement compris. Des études antérieures en neuroimagerie ont cherché à mieux comprendre en explorant l’effet direct du CES sur la connectivité du réseau dans le cerveau. Feusner et al.24 ont constaté que la CES est associée à une désactivation corticale pour 0,5 Hz et à une stimulation 100 μA des régions médianes frontales, pariétales et postérieures bilatérales et ont postulé que la fréquence de la stimulation peut avoir plus d’effet que l’intensité du courant par rapport à la désactivation corticale. Leur groupe a constaté des effets significatifs sur certains nœuds du réseau en mode par défaut (DMN), mais pas tous. Les auteurs suggèrent que, sur la base de ces données, le CES peut affecter la connectivité fonctionnelle à l’état de repos. Il a été démontré que la fibromyalgie et d’autres états de douleur chronique affectent la connectivité cérébrale intrinsèque dans les régions associées à la douleur et à la perception25,26, de sorte que les traitements qui modifient la connectivité fonctionnelle en réponse pourraient s’avérer à la fois bénéfiques et efficaces. Une exploration plus approfondie des effets à plus long terme du traitement quotidien en relation avec l’amélioration clinique, ainsi que de la relation entre l’activation décédée dans le cerveau et les diminutions précédemment observées des fréquences de l’électroencéphalogramme, est nécessaire pour mieux comprendre le mécanisme thérapeutique de l’action27.
L’imagerie par résonance magnétique de connectivité fonctionnelle à l’état de repos (rs-fcMRI) est la méthode de neuroimagerie qui permet d’observer ces changements de connectivité fonctionnelle. L’IRMf longitudinale à l’état de repos permet aux cliniciens et aux chercheurs d’établir une base de référence de la connectivité de l’état de repos et de suivre les altérations au fil du temps en réponse aux méthodes de traitement CES. Il aide également à déterminer comment les changements dans la connectivité fonctionnelle sont corrélés aux différences dans l’expérience de la douleur. Les études initiales de neuroimagerie pour la fibromyalgie ont utilisé la tomographie par émission de positrons (TEP) et la tomographie par émission de photons uniques (SPECT) pour examiner le cerveau, mais il y a des problèmes avec les deux techniques à cet égard : la SPECT a une résolution inférieure à celle de la TEP, et les scanners TEP sont invasifs, ce qui n’est pas préférable pour les patients souffrant de douleur chronique. L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a une résolution supérieure à celle de la SPECT, mais elle examine l’activité cérébrale en réponse à des actions spécifiques des patients ou à des perceptions de stimuli28. Ce sont les IRMr rs-fc qui peuvent décrire la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau et peuvent être en mesure de déterminer où et comment la fibromyalgie existe ainsi que les meilleures méthodes de traitement28.
L’évaluation de l’efficacité des traitements non pharmacologiques pour les affections douloureuses telles que la fibromyalgie est de la plus haute importance à la fois dans le contexte actuel de l’épidémie d’opioïdes et dans l’examen de la douleur chronique comme facteur de risque de suicide29,30, qui est considérablement accrue parmi la population des anciens combattants. De plus, le manque de biomarqueurs cliniques adéquats pour la douleur est une lacune reconnue dans les connaissances. L’utilisation d’une combinaison de mesures comportementales et de neuroimagerie à plusieurs moments pour évaluer la réponse au traitement est une nouvelle approche de l’évaluation de la fibromyalgie, tout comme l’utilisation du CES auriculaire comme traitement.
Le protocole vise à combler les lacunes de la recherche sur la fibromyalgie en étudiant les effets du CES sur les résultats de la douleur et de la fonction physique et en évaluant la neuroimagerie en tant qu’outil de biomarqueurs prédictifs et de réponse liés aux résultats cliniques de la thérapie CES31.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3T Siemens MAGNETOM Prisma Scanner</td>
			<td>Siemens Healthineers</td>
			<td>N/A</td>
			<td>From Emory&#39;s website: &#34;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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alpha-Stim AID Kit</td>
			<td>Electromedical Products International Inc.</td>
			<td>SKU: 500KIT</td>
			<td>A total of 50 devices ordered for research purposes. 
			From the site: &#34;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.&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CONN Toolbox v21a16 (RRID:SCR_009550)&#160;</td>
			<td>Whitfield-Gabrieli and Nieto-Castanon</td>
			<td>Version v21a16 (RRID:SCR_009550)</td>
			<td>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.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DSI Studio&#160;(RRID:SCR_009557)&#160;</td>
			<td>Fang-Cheng (Frank) Yeh</td>
			<td>RRID:SCR_009557</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>fMRIPrep 20.2.5 (RRID:SCR_016216)&#160;</td>
			<td>NiPreps (NeuroImaging PREProcessing tools)</td>
			<td>Version 20.2.5. (RRID:SCR_016216)</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRIQC&#160;</td>
			<td>NiPreps (NeuroImaging PREProcessing tools)</td>
			<td></td>
			<td>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)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sammons Preston Jamar Hydraulic Hand Dynamometer</td>
			<td>Alpha Med Inc.</td>
			<td>SKU SAMP5030J1</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPRI 5-Pound Vinyl-Coated Weight</td>
			<td>SPRI | Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Color: (E) Dark Blue | 5-Pound. Appears on Amazon: Dumbbells Hand Weights Set of 2 - Vinyl Coated Exercise &#38; 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</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPRI 8-Pound Vinyl-Coated Weight</td>
			<td>SPRI | Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Color: (H) Black |8-Pound. Appears on Amazon: Dumbbells Hand Weights Set of 2 - Vinyl Coated Exercise &#38; 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</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a randomized, sham-controlled trial of cranial electrical stimulation for fibromyalgia pain and physical function, using brain imaging biomarkers

La fibromyalgie est un syndrome de douleur chronique qui se manifeste par une constellation de symptômes généraux, notamment une diminution de la fonction physique, de la fatigue, des troubles cognitifs et d’autres troubles somatiques. Les thérapies disponibles sont souvent insuffisantes pour traiter les symptômes, un contrôle inadéquat de la douleur conduisant généralement à l’utilisation d’opioïdes pour tenter de la gérer. La stimulation électrique crânienne (CES) est une option de traitement non pharmacologique prometteuse pour les affections douloureuses qui utilise la stimulation par courant électrique pulsé pour modifier la fonction cérébrale via des électrodes transcutanées. Ces mécanismes neuronaux et les applications du CES dans le soulagement des symptômes de la fibromyalgie nécessitent une exploration plus approfondie.
Au total, 50 participants du système de santé des anciens combattants d’Atlanta (VAHCS) diagnostiqués avec la fibromyalgie ont été recrutés, puis randomisés en bloc dans un groupe placebo plus traitement standard ou CES actif plus traitement standard. Des évaluations de base ont été obtenues avant le début du traitement. Les deux interventions ont duré plus de 12 semaines, et les participants ont été évalués 6 semaines et 12 semaines après le début du traitement. Le critère de jugement principal était de déterminer si la douleur et les améliorations fonctionnelles se produisent avec l’application de CES. De plus, l’imagerie par résonance magnétique de la connectivité fonctionnelle au repos (rs-fcMRI) de base et de suivi a été obtenue à des points de temps de 6 et 12 semaines pour évaluer les applications cliniques des biomarqueurs de connectivité neuronale et les associations neuronales sous-jacentes liées aux effets du traitement.
Il s’agit d’un essai randomisé, contrôlé par placebo, visant à déterminer l’efficacité du CES pour améliorer la douleur et la fonction dans la fibromyalgie et à développer davantage l’IRMrs en tant qu’outil clinique pour évaluer les corrélats neuronaux et les mécanismes de la douleur chronique et de la réponse analgésique.

Of the many existing states of chronic pain, one of the most notoriously difficult diseases to diagnose, clinically assess, and treat is fibromyalgia. Fibromyalgia is a debilitating chronic pain syndrome that involves chronic widespread pain, decreased physical function, fatigue, psycho-emotional and sleep disturbances, and various somatic complaints affecting approximately 2-3% of the general population in the Americas (about 8 million people in the U.S.)1. Diagnosis of the disease is heavily reliant on a patient&#39;s understanding of their own symptom profile and pain experience, and without that proper understanding by both clinician and patient of the disease, methods of treatment lose considerable efficacy2. A better definition of fibromyalgia&#39;s origins and impact as well as a reliable clinical biomarker to guide fibromyalgia diagnosis and treatment&#160;are necessary to best serve all patients.
Even with a confirmed diagnosis, difficulties with the treatment process only grow. As a whole, chronic pain affects more individuals than heart disease, diabetes, and cancer combined. The subjective nature of its assessment places it as a primary driver for the opioid epidemic, especially given the difficulty in discerning incompletely treated physical pain from substance use disorder and drug-seeking behavior3. In 2020, 91,799 drug overdose deaths occurred in the United States (a 30% increase from 2019), and opioids were found to be the main cause of these deaths (74.8% of all 2020 drug overdose deaths)4. Thus, non-pharmacologic alternatives are needed for chronic pain and fibromyalgia treatment to slow the opioid epidemic, which is particularly important in the veteran population where the risk of suicide and opioid use disorder is higher5. Non-pharmacologic and complementary therapies are therefore often used as first-line treatments6.
The search for novel, efficacious fibromyalgia interventions has led many researchers and clinicians to methods of noninvasive brain stimulation, including cranial stimulation. Even though the pathophysiologic mechanisms that result in the development of the disease have not been definitively determined, existing evidence supports the idea that fibromyalgia is a disorder of autonomic nervous system dysfunction and central (i.e., brain and spinal cord) pain processing mechanisms7,8. Stimulation of certain areas of the brain could lead to improved function in those areas of processing. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS) have been correlated with reductions in pain but have also been associated with activation site scalp irritation, headaches, and inaccessibility outside of treatment facilities9. Noninvasive vagus nerve stimulation (nVNS), which can provide neuromodulation through stimulation over the skin at the neck or at the level of the ear, has the potential for the treatment of chronic pain, and invasive vagus nerve stimulation (VNS) has been shown to improve chronic pain symptoms10. However, neither invasive nor noninvasive VNS have been sufficiently explored in the literature or fully validated for use in fibromyalgia treatment11,12,13,14.
Cranial electrical stimulation (CES) is a non-pharmacological, noninvasive brain stimulation treatment that consists of pulsed, alternating microcurrent (less than 0.5 mA) applied via transcutaneous electrodes placed on the earlobes15. It is remarkably accessible and can be delivered through portable devices used by patients within their own living spaces. In comparison to other cranial stimulation methods, the noninvasive nature and the convenience of patient self-application at home increases the potential of CES as a beneficial option for widespread fibromyalgia treatment use and self-management of pain. It has been cleared by the U.S. Food and Drug Administration (FDA) as a treatment for insomnia, depression, anxiety, and pain15.
The current study evaluates the efficacy of CES as a fibromyalgia treatment modality by comparing active CES (administered by a true study device) versus sham CES (administered by a sham study device). There is some preliminary evidence to support the use of CES in the treatment of pain conditions such as fibromyalgia16,17. A 2001 study of 60 participants randomized to active or sham CES for 3 weeks of daily 60 min sessions revealed a 28% improvement in tender point scores, 27% improvement in general pain scores, and no placebo effect18. CES has not been evaluated in a veteran population, nor has it been adequately evaluated in males with fibromyalgia. A Veterans Affairs (VA)-funded systematic review of CES published in 2018 concluded that evidence is insufficient for CES to have clinically important effects on fibromyalgia, given that most trials had small sample sizes, short durations, and a high risk of bias due to inadequate blinding. However, the review suggests that CES does not cause serious side effects, and there is low-strength evidence to suggest modest benefits in patients with anxiety and depression19. Therefore, further research is warranted regarding the use of this FDA-cleared, low-risk device, particularly in fibromyalgia.
In order to fully evaluate the efficacy, researchers assessed physical fitness alongside neural biomarkers and pain experience. The purpose of treating chronic pain states is to improve physical function. Fibromyalgia is consistently correlated with negative effects on both physical function and patients&#39; perception of their own physical abilities20. Previous studies have utilized simple physical fitness assessments to determine stamina and mobility, such as the 6 Minute Walk Test (6MWT)20,21, Five Time Sit to Stand (5TSTS)20, and various measures of carrying capacity and strength in the context of daily activities22. To account for standard measures while also mitigating the amount of strenuous activity required right before an MRI scan, the study team used the 30-Second Chair Sit Stand Test as a measure of stamina and mobility and both bicep curls and a hand grip test as measures of strength23. The movements required in each of these assessments are very common in everyday activities, so it is a clear measure of how people are physically functioning in their day-to-day lives, both with and without treatment.
Even with subjective pain assessments and physical function measures of efficacy, the mechanisms of CES are not fully understood. Prior neuroimaging studies have sought a better understanding by exploring the direct effect of CES on network connectivity in the brain. Feusner et al.24 found that CES is associated with cortical deactivation for 0.5 Hz and 100 &#181;A stimulation of bilateral frontal, parietal, and posterior midline regions and postulated that frequency of stimulation may have more of an effect than current intensity in relation to cortical deactivation. Their group found significant effects on some but not all nodes of the default mode network (DMN). The authors suggest that based on this data, CES may affect resting state functional connectivity. Fibromyalgia and other chronic pain states have been shown to affect intrinsic brain connectivity in regions associated with pain and perception25,26, so treatments that alter functional connectivity in response could prove to be both beneficial and effective. Further exploration of the longer-term effects of daily treatment in relation to clinical improvement, as well as how deceased activation in the brain relates to previously observed decreases in electroencephalogram frequencies, is needed to further understand the therapeutic mechanism of action27.
Resting-state functional connectivity magnetic resonance imaging (rs-fcMRI) is the neuroimaging method that allows for the observation of these functional connectivity changes. Longitudinal resting state fMRI allows clinicians and researchers to establish a baseline of resting state connectivity and track alterations over time in response to CES treatment methods. It also helps to determine how changes in functional connectivity are correlated to differences in the experience of pain. Initial studies of neuroimaging for fibromyalgia used positron emission tomography (PET) and single-photon-emission computed tomography (SPECT) to examine the brain, but there are issues with both techniques in this regard: SPECT has a lower resolution than PET, and PET scans are invasive, which is not preferable for patients experiencing chronic pain. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) scans have greater resolution than SPECT, but they examine brain activity in response to patients&#39; specific actions or perceptions of stimuli28. It is rs-fcMRI scans that can outline functional connectivity between regions of the brain and may be able to determine where and how fibromyalgia exists as well as the best methods of treatment28.
Evaluating the efficacy of non-pharmacologic treatments for pain conditions such as fibromyalgia is of utmost importance both in the current setting of the opioid epidemic and in examining chronic pain as a risk factor for suicide29,30, which is substantially increased among the veteran population. Additionally, the lack of adequate clinical biomarkers for pain is a recognized knowledge gap. Using a combination of behavioral measures and neuroimaging at multiple timepoints to assess treatment response is a novel approach to fibromyalgia evaluation, as is the utilization of auricular CES as a treatment.
The protocol aims to address the gap in fibromyalgia research by investigating the effects of CES on pain and physical function outcomes and evaluating neuroimaging as a tool for predictive and response biomarkers related to the clinical outcomes of CES therapy31.

Pleins feux sur l’auteur : Méthodologies et progrès de la recherche sur la gestion de la douleur chronique

Un essai randomisé, contrôlé par placebo, de la stimulation électrique crânienne pour la douleur et la fonction physique de la fibromyalgie, à l’aide de biomarqueurs d’imagerie cérébrale

We are trying to address two main issues with regards to pain research. The first is the need for non-invasive, non-pharmacologic therapies that can be effectively administered to individuals suffering from chronic pain. The second is the development of reliable biomarkers, such as the neuroimaging that we're using for the purposes of assessing both fibromyalgia pain and treatment response.The development and access of multiple open source neuro software packages allows for the streamlined use of neuroimaging data analysis. Many of these tools such as fMRIPrep allow researchers who are not familiar with the neuroimaging practices to complete critical pre-processing steps. To maintain blinding, we're unable to titrate for effect using the device as we would in a clinical setting.The stimulation is typically below the perceptual threshold, but we may be underdosing individuals in our study's treatment group, which causes a smaller effect size and difference between the groups. Cranial electrical stimulation is non-invasive. It's low risk, and it's accessible enough to be self-administered by participants in their own home settings.We can also extract usage rates from each of the research devices to properly evaluate compliance with the treatment. And resting state functional connectivity MRI allows us to assess changes in the brain that may occur as a result of our treatment. We anticipate that our research will further guide biomarker development using neuroimaging as a tool.This contributes to a better understanding of the neural basis of pain, and our hope is that these techniques will eventually be used to guide clinical diagnosis and decision making for individuals suffering from pain.

En ce qui concerne les résultats du recrutement, les participants ont été principalement recrutés par l’envoi de lettres de recrutement et d’appels téléphoniques de suivi basés sur les réglementations définies du système de santé de l’Atlanta VA. L’équipe de recherche a recruté un total de 50 participants, ce qui prouve l’efficacité des méthodes utilisées pour atteindre l’objectif de recrutement (voir la figure 2). L’utilisation ...

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L’étude actuelle est un essai randomisé, contrôlé par placebo, visant à déterminer l’efficacité de la stimulation électrique crânienne (CES) pour améliorer la douleur et la fonction dans la fibromyalgie et à développer davantage l’imagerie par résonance magnétique de connectivité fonctionnelle au repos (rs-fcMRI) en tant qu’outil clinique pour évaluer les corrélats neuronaux et les mécanismes de la douleur chronique et de la réponse analgésique.

Fibromyalgia is a chronic pain syndrome that presents with a constellation of broad symptoms, including decreased physical function, fatigue, cognitive ...

Nous essayons de résoudre deux problèmes principaux en ce qui concerne la recherche sur la douleur. Le premier est le besoin de thérapies non invasives et non pharmacologiques qui peuvent être administrées efficacement aux personnes souffrant de douleur chronique. Le second est le développement de biomarqueurs fiables, tels que la neuroimagerie que nous utilisons dans le but d’évaluer à la fois la douleur liée à la fibromyalgie et la réponse au traitement.Le développement et l’accès à plusieurs progiciels neurologiques open source permettent une utilisation rationalisée de l’analyse des données de neuroimagerie. Beaucoup de ces outils, tels que fMRIPrep, permettent aux chercheurs qui ne sont pas familiers avec les pratiques de neuroimagerie d’effectuer des étapes de prétraitement critiques. Pour maintenir l’insu, nous ne sommes pas en mesure de titrer l’effet à l’aide de l’appareil comme nous le ferions dans un cadre clinique.La stimulation est généralement inférieure au seuil perceptuel, mais nous pouvons sous-doser les individus du groupe de traitement de notre étude, ce qui entraîne une taille d’effet plus petite et une différence entre les groupes. La stimulation électrique crânienne est non invasive. Il présente un faible risque et est suffisamment accessible pour être auto-administré par les participants à leur domicile.Nous pouvons également extraire les taux d’utilisation de chacun des appareils de recherche afin de bien évaluer l’observance du traitement. Et l’IRM de connectivité fonctionnelle à l’état de repos nous permet d’évaluer les changements dans le cerveau qui peuvent survenir à la suite de notre traitement. Nous prévoyons que notre recherche guidera davantage le développement de biomarqueurs en utilisant la neuroimagerie comme outil.Cela contribue à une meilleure compréhension de la base neurale de la douleur, et nous espérons que ces techniques seront éventuellement utilisées pour guider le diagnostic clinique et la prise de décision pour les personnes souffrant de douleur.

a-randomized-sham-controlled-trial-cranial-electrical-stimulation-for

Research

JoVE Journal

Medicine

A Randomized, Sham-Controlled Trial of Cranial Electrical Stimulation for Fibromyalgia Pain and Physical Function, Using Brain Imaging Biomarkers

Fibromyalgia is a chronic pain syndrome that presents with a constellation of broad symptoms, including decreased physical function, fatigue, cognitive disturbances, and other somatic complaints. Available therapies are often insufficient in treating symptoms, with inadequate pain control commonly leading to opioid usage for attempted management. Cranial electrical stimulation (CES) is a promising non-pharmacologic treatment option for pain conditions that uses pulsed electrical current stimulation to modify&#160;brain function via transcutaneous electrodes. These neural mechanisms and the applications of CES in fibromyalgia symptom relief require further exploration.
A total of 50 participants from the Atlanta Veterans Affairs Healthcare System (VAHCS) diagnosed with fibromyalgia were enrolled and then block-randomized into either a placebo plus standard therapy or active CES plus standard therapy group. Baseline assessments were obtained prior to the start of treatment. Both interventions occurred over 12 weeks, and participants were assessed at 6 weeks and 12 weeks after treatment initiation. The primary outcome investigated whether pain and functional improvements occur with the application of CES. Additionally, baseline and follow-up resting state functional connectivity magnetic resonance imaging (rs-fcMRI) were obtained at the 6-week and 12-week time points to assess for clinical applications of neural connectivity biomarkers and the underlying neural associations related to treatment effects.
This is a randomized, placebo-controlled trial to determine the efficacy of CES for improving pain and function in fibromyalgia and further develop rs-fcMRI as a clinical tool to assess the neural correlates and mechanisms of chronic pain and analgesic response.

The current study is a randomized, placebo-controlled trial to determine the efficacy of cranial electrical stimulation (CES) for improving pain and function in fibromyalgia and further develop resting functional connectivity magnetic resonance imaging (rs-fcMRI) as a clinical tool to assess the neural correlates and mechanisms of chronic pain and analgesic response.