Name: Autor destacado: Metodologías y avances de la investigación en el manejo del dolor crónico
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

Los autores desean agradecer el apoyo de los investigadores del Centro de Rehabilitación Visual y Neurocognitiva, incluidos el Dr. Bruce Crosson y la Dra. Lisa Krishnamurthy, por su contribución al trabajo. Los autores también agradecen a Grace Ingham por su inestimable ayuda en el proceso de filmación. Este trabajo fue apoyado en parte por el Departamento de Asuntos de Veteranos, el Departamento de Asuntos de Veteranos, el Servicio de Rehabilitación, Investigación y Desarrollo, el Premio de Desarrollo Profesional, IK2 RX003227 (Anna Woodbury) y el Centro Grant 5I50RX002358. El financiador no desempeña ningún papel en el diseño del estudio, la recopilación de datos, la gestión, el análisis, la interpretación o la presentación de informes.

El estudio se llevó a cabo bajo la aprobación de las Juntas de Revisión Institucional de la Universidad de Emory (IRB 112768) y del VA de Atlanta (1585632-2; Número de referencia interna: 003), así como el Comité de Investigación y Desarrollo de Atlanta VA (Número de referencia de la Junta: 3881). Todos los sujetos dieron su consentimiento informado para la inclusión antes de participar en este estudio. Para obtener una representación visual de la línea de tiempo del protocolo de estudio, consulte la <strong c...

Evaluación de la eficacia de la estimulación eléctrica craneal en la fibromialgia

Los métodos del presente estudio brindan no solo la posibilidad de una modalidad de tratamiento altamente efectiva para la fibromialgia, sino también la oportunidad de mejorar el proceso diagnóstico de la fibromialgia desde la primera instancia de su perfil de síntomas de dolor. El uso tanto del CES activo como del CES simulado, en el que el descubrimiento del tipo de cada dispositivo individual dependía de los números de serie y de una clave separada, permitió el cegamiento tanto de los sujetos como de los invest...

De los muchos estados existentes de dolor crónico, una de las enfermedades más difíciles de diagnosticar, evaluar clínicamente y tratar es la fibromialgia. La fibromialgia es un síndrome de dolor crónico debilitante que implica dolor crónico generalizado, disminución de la función física, fatiga, trastornos psicoemocionales y del sueño, y diversas quejas somáticas que afectan aproximadamente al 2-3% de la población general en las Américas (alrededor de 8 millones de personas en los EE. UU.) 1. El diagnóstico de la enfermedad depende en gran medida de la comprensión que el paciente tenga de su propio perfil de síntomas y experiencia con el dolor, y sin esa comprensión adecuada de la enfermedad tanto por parte del clínico como del paciente, los métodos de tratamiento pierden una eficacia considerable2. Una mejor definición de los orígenes y el impacto de la fibromialgia, así como un biomarcador clínico confiable para guiar el diagnóstico y el tratamiento de la fibromialgia son necesarios para servir mejor a todos los pacientes.
Incluso con un diagnóstico confirmado, las dificultades con el proceso de tratamiento no hacen más que crecer. En general, el dolor crónico afecta a más personas que las enfermedades cardíacas, la diabetes y el cáncer combinados. La naturaleza subjetiva de su evaluación lo coloca como un impulsor principal de la epidemia de opioides, especialmente dada la dificultad para discernir el dolor físico tratado de manera incompleta del trastorno por uso de sustancias y el comportamiento de búsqueda de drogas3. En 2020, ocurrieron 91,799 muertes por sobredosis de drogas en los Estados Unidos (un aumento del 30% con respecto a 2019), y se descubrió que los opioides eran la principal causa de estas muertes (74.8% de todas las muertes por sobredosis de drogas en 2020)4. Por lo tanto, se necesitan alternativas no farmacológicas para el tratamiento del dolor crónico y la fibromialgia para frenar la epidemia de opioides, lo cual es particularmente importante en la población de veteranos donde el riesgo de suicidio y trastorno por consumo de opioides es mayor5. Por lo tanto, las terapias no farmacológicas y complementarias se utilizan a menudo como tratamientos de primera línea6.
La búsqueda de intervenciones novedosas y eficaces para la fibromialgia ha llevado a muchos investigadores y médicos a métodos de estimulación cerebral no invasiva, incluida la estimulación craneal. A pesar de que los mecanismos fisiopatológicos que resultan en el desarrollo de la enfermedad no han sido determinados definitivamente, la evidencia existente apoya la idea de que la fibromialgia es un trastorno de disfunción del sistema nervioso autónomo y mecanismos centrales de procesamiento del dolor (es decir, cerebro y médula espinal) 7,8. La estimulación de ciertas áreas del cerebro podría conducir a una mejor función en esas áreas de procesamiento. La estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr) y la estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) se han correlacionado con reducciones en el dolor, pero también se han asociado con irritación del cuero cabelludo en el sitio de activación, dolores de cabeza e inaccesibilidad fuera de las instalaciones de tratamiento9. La estimulación no invasiva del nervio vago (ENVn), que puede proporcionar neuromodulación a través de la estimulación sobre la piel en el cuello o a nivel del oído, tiene el potencial para el tratamiento del dolor crónico, y se ha demostrado que la estimulación invasiva del nervio vago (ENV) mejora los síntomas del dolor crónico10. Sin embargo, ni la ENV invasiva ni la no invasiva han sido suficientemente exploradas en la literatura ni completamente validadas para su uso en el tratamiento de la fibromialgia 11,12,13,14.
La estimulación eléctrica craneal (CES) es un tratamiento de estimulación cerebral no farmacológico y no invasivo que consiste en una microcorriente alterna pulsada (menos de 0,5 mA) aplicada a través de electrodos transcutáneos colocados en los lóbulos de las orejas15. Es notablemente accesible y se puede administrar a través de dispositivos portátiles utilizados por los pacientes dentro de sus propios espacios vitales. En comparación con otros métodos de estimulación craneal, la naturaleza no invasiva y la conveniencia de la autoaplicación del paciente en el hogar aumentan el potencial de CES como una opción beneficiosa para el uso generalizado del tratamiento de la fibromialgia y el autocontrol del dolor. Ha sido aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) como tratamiento para el insomnio, la depresión, la ansiedady el dolor.
El presente estudio evalúa la eficacia de CES como modalidad de tratamiento de la fibromialgia comparando el CES activo (administrado por un dispositivo de estudio verdadero) frente al CES simulado (administrado por un dispositivo de estudio simulado). Existen algunas evidencias preliminares que apoyan el uso de CES en el tratamiento de condiciones dolorosas como la fibromialgia16,17. Un estudio de 2001 de 60 participantes asignados aleatoriamente a CES activo o simulado durante 3 semanas de sesiones diarias de 60 minutos reveló una mejora del 28% en las puntuaciones de puntos sensibles, una mejora del 27% en las puntuaciones generales de dolor y ningún efecto placebo18. El CES no se ha evaluado en una población de veteranos, ni se ha evaluado adecuadamente en hombres con fibromialgia. Una revisión sistemática del CES financiada por el Departamento de Asuntos de los Veteranos (VA) publicada en 2018 concluyó que la evidencia es insuficiente para que el CES tenga efectos clínicamente importantes sobre la fibromialgia, dado que la mayoría de los ensayos tenían tamaños de muestra pequeños, duraciones cortas y un alto riesgo de sesgo debido a un cegamiento inadecuado. Sin embargo, la revisión sugiere que el CES no causa efectos secundarios graves, y existe evidencia de baja fuerza que sugiere beneficios modestos en pacientes con ansiedad y depresión19. Por lo tanto, se justifica más investigación sobre el uso de este dispositivo de bajo riesgo aprobado por la FDA, particularmente en la fibromialgia.
Con el fin de evaluar completamente la eficacia, los investigadores evaluaron la aptitud física junto con los biomarcadores neuronales y la experiencia con el dolor. El propósito del tratamiento de los estados de dolor crónico es mejorar la función física. La fibromialgia se correlaciona consistentemente con efectos negativos tanto en la función física como en la percepción de los pacientes de sus propias capacidades físicas20. Estudios previos han utilizado evaluaciones simples de la aptitud física para determinar la resistencia y la movilidad, como la prueba de caminata de 6 minutos (6MWT)20,21, cinco veces sentado para pararse (5TSTS)20 y varias medidas de capacidad de carga y fuerza en el contexto de las actividades diarias22. Para tener en cuenta las medidas estándar y al mismo tiempo mitigar la cantidad de actividad extenuante requerida justo antes de una resonancia magnética, el equipo del estudio utilizó la prueba de 30 segundos Chair Sit Stand Test como medida de resistencia y movilidad, y tanto los curls de bíceps como una prueba de agarre de manos como medidasde fuerza. Los movimientos requeridos en cada una de estas evaluaciones son muy comunes en las actividades cotidianas, por lo que es una medida clara de cómo están funcionando físicamente las personas en su día a día, tanto con tratamiento como sin él.
Incluso con evaluaciones subjetivas del dolor y medidas de eficacia de la función física, los mecanismos del CES no se comprenden completamente. Los estudios de neuroimagen anteriores han buscado una mejor comprensión al explorar el efecto directo de CES en la conectividad de red en el cerebro. Feusner et al.24 encontraron que el CES se asocia con la desactivación cortical para la estimulación de 0,5 Hz y 100 μA de las regiones frontal, parietal y posterior de la línea media bilateral y postularon que la frecuencia de estimulación puede tener más efecto que la intensidad actual en relación con la desactivación cortical. Su grupo encontró efectos significativos en algunos, pero no en todos los nodos de la red de modo predeterminado (DMN). Los autores sugieren que, con base en estos datos, el CES puede afectar a la conectividad funcional en estado de reposo. Se ha demostrado que la fibromialgia y otros estados de dolor crónico afectan la conectividad cerebral intrínseca en regiones asociadas con el dolor y la percepción25,26, por lo que los tratamientos que alteran la conectividad funcional en respuesta podrían resultar beneficiosos y efectivos. Se necesita una mayor exploración de los efectos a largo plazo del tratamiento diario en relación con la mejoría clínica, así como de cómo la activación fallecida en el cerebro se relaciona con las disminuciones previamente observadas en las frecuencias de electroencefalograma, para comprender mejor el mecanismo de acción terapéutico27.
La resonancia magnética de conectividad funcional en estado de reposo (rs-fcMRI) es el método de neuroimagen que permite observar estos cambios en la conectividad funcional. La resonancia magnética funcional en estado de reposo longitudinal permite a los médicos e investigadores establecer una línea de base de la conectividad del estado de reposo y realizar un seguimiento de las alteraciones a lo largo del tiempo en respuesta a los métodos de tratamiento de CES. También ayuda a determinar cómo los cambios en la conectividad funcional se correlacionan con las diferencias en la experiencia del dolor. Los estudios iniciales de neuroimagen para la fibromialgia utilizaron la tomografía por emisión de positrones (PET) y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) para examinar el cerebro, pero existen problemas con ambas técnicas en este sentido: la SPECT tiene una resolución más baja que la PET, y las tomografías por emisión de positrones son invasivas, lo que no es preferible para los pacientes que experimentan dolor crónico. Las imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) tienen mayor resolución que la SPECT, pero examinan la actividad cerebral en respuesta a las acciones o percepciones específicas de los estímulos de los pacientes28. Son las resonancias magnéticas rs-fc las que pueden describir la conectividad funcional entre las regiones del cerebro y pueden ser capaces de determinar dónde y cómo existe la fibromialgia, así como los mejores métodos de tratamiento28.
La evaluación de la eficacia de los tratamientos no farmacológicos para las condiciones dolorosas como la fibromialgia es de suma importancia tanto en el contexto actual de la epidemia de opioides como en el examen del dolor crónico como factor de riesgo para el suicidio29,30, que se incrementa sustancialmente entre la población veterana. Además, la falta de biomarcadores clínicos adecuados para el dolor es una laguna de conocimiento reconocida. El uso de una combinación de medidas conductuales y neuroimagen en múltiples puntos temporales para evaluar la respuesta al tratamiento es un enfoque novedoso para la evaluación de la fibromialgia, al igual que la utilización del CES auricular como tratamiento.
El protocolo tiene como objetivo abordar el vacío en la investigación de la fibromialgia mediante la investigación de los efectos del CES en los resultados del dolor y la función física y la evaluación de la neuroimagen como una herramienta para biomarcadores predictivos y de respuesta relacionados con los resultados clínicos de la terapia con 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 fibromialgia es un síndrome de dolor crónico que se presenta con una constelación de síntomas amplios, que incluyen disminución de la función física, fatiga, alteraciones cognitivas y otras quejas somáticas. Las terapias disponibles a menudo son insuficientes para tratar los síntomas, y el control inadecuado del dolor suele conducir al uso de opioides para intentar tratarlo. La estimulación eléctrica craneal (CES) es una opción de tratamiento no farmacológico prometedora para las condiciones de dolor que utiliza la estimulación de corriente eléctrica pulsada para modificar la función cerebral a través de electrodos transcutáneos. Estos mecanismos neuronales y las aplicaciones de CES en el alivio de los síntomas de la fibromialgia requieren una mayor exploración.
Un total de 50 participantes del Sistema de Atención Médica de Asuntos de Veteranos de Atlanta (VAHCS, por sus siglas en inglés) diagnosticados con fibromialgia fueron inscritos y luego asignados al azar en bloques a un grupo de placebo más terapia estándar o a un grupo activo de CES más terapia estándar. Las evaluaciones basales se obtuvieron antes del inicio del tratamiento. Ambas intervenciones ocurrieron durante 12 semanas, y los participantes fueron evaluados a las 6 semanas y 12 semanas después del inicio del tratamiento. El resultado primario investigó si el dolor y las mejorías funcionales ocurren con la aplicación de CES. Además, se obtuvieron imágenes de resonancia magnética de conectividad funcional en estado de reposo (rs-fcMRI) de referencia y seguimiento en los puntos de tiempo de 6 y 12 semanas para evaluar las aplicaciones clínicas de los biomarcadores de conectividad neuronal y las asociaciones neuronales subyacentes relacionadas con los efectos del tratamiento.
Se trata de un ensayo aleatorizado controlado con placebo para determinar la eficacia de CES para mejorar el dolor y la función en la fibromialgia y desarrollar aún más la rs-fcMRI como herramienta clínica para evaluar los correlatos neurales y los mecanismos del dolor crónico y la respuesta analgésica.

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.

Autor destacado: Metodologías y avances de la investigación en el manejo del dolor crónico

Un ensayo aleatorizado y controlado simulado de estimulación eléctrica craneal para el dolor y la función física de la fibromialgia, en el que se utilizaron biomarcadores de imágenes cerebrales

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 cuanto a los resultados de reclutamiento, los participantes fueron reclutados principalmente a través del envío de cartas de reclutamiento y llamadas telefónicas de seguimiento basadas en las regulaciones descritas del Sistema de Atención Médica de VA de Atlanta. El equipo del estudio reclutó a un total de 50 participantes, lo que demuestra la eficacia de los métodos utilizados para cumplir el objetivo de reclutamiento (véase la Figura 2). El uso d...

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El estudio actual es un ensayo aleatorizado controlado con placebo para determinar la eficacia de la estimulación eléctrica craneal (CES) para mejorar el dolor y la función en la fibromialgia y desarrollar aún más la resonancia magnética de conectividad funcional en reposo (rs-fcMRI) como herramienta clínica para evaluar los correlatos neurales y los mecanismos del dolor crónico y la respuesta analgésica.

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

Estamos tratando de abordar dos cuestiones principales con respecto a la investigación del dolor. La primera es la necesidad de terapias no invasivas y no farmacológicas que puedan administrarse eficazmente a las personas que sufren dolor crónico. El segundo es el desarrollo de biomarcadores fiables, como la neuroimagen que estamos utilizando con el fin de evaluar tanto el dolor de la fibromialgia como la respuesta al tratamiento.El desarrollo y el acceso a múltiples paquetes de software neurológico de código abierto permite el uso optimizado del análisis de datos de neuroimagen. Muchas de estas herramientas, como fMRIPrep, permiten a los investigadores que no están familiarizados con las prácticas de neuroimagen completar los pasos críticos de preprocesamiento. Para mantener el cegamiento, no podemos evaluar el efecto con el dispositivo como lo haríamos en un entorno clínico.La estimulación suele estar por debajo del umbral perceptivo, pero es posible que estemos infradosificando a los individuos del grupo de tratamiento de nuestro estudio, lo que provoca un menor tamaño del efecto y una diferencia entre los grupos. La estimulación eléctrica craneal no es invasiva. Es de bajo riesgo y es lo suficientemente accesible como para ser autoadministrado por los participantes en sus propios entornos domésticos.También podemos extraer tasas de uso de cada uno de los dispositivos de investigación para evaluar adecuadamente el cumplimiento del tratamiento. Y la resonancia magnética de conectividad funcional en estado de reposo nos permite evaluar los cambios en el cerebro que pueden ocurrir como resultado de nuestro tratamiento. Anticipamos que nuestra investigación guiará aún más el desarrollo de biomarcadores utilizando la neuroimagen como herramienta.Esto contribuye a una mejor comprensión de la base neural del dolor, y nuestra esperanza es que estas técnicas se utilicen finalmente para guiar el diagnóstico clínico y la toma de decisiones para las personas que sufren dolor.

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.