Single-pulse TMS voor het bepalen van corticale motor maps en de verandering ervan ten aanzien van de lage romp spieren in individuen met lage rug klachten, vergeleken met gezonde proefpersonen

Lage rugpijn (LRP) heeft wereldwijd een prevalentie van 1 jaar van meer dan 40%
(Hoy et al., 2012). Bij meer dan 90% van alle personen die lijden aan LRP kan
geen oorzaak worden vastgesteld. Daarom wordt niet-specifieke LRP beschouwd als
een symptoom en geen ziekte. (Lancet pa-pers op LBP, 2018). Veel mensen met LRP
zullen binnen 12 maanden opnieuw een episode van LBP ervaren (Cassidy et al.,
2005, Wasiak et al., 2006). Een verklarend model voor de hoge
recidiefpercentage van LRP is de aanwezigheid van een veranderde motorische
controle van lage rug- en buikspieren die overblijven na herstel van de LRP
zelf (Tsao et al., 2008). Dit veranderde gedrag van lagere rompspieren is
geassocieerd met een gewijzigd Corticaal spinale Representatie als corticale
map (CSR) op de M1-motorcortex (Tsao et al., 2008, Schaburn et al., 2017). De
mate van vergroting
en veranderde positie van de CSR is gecorreleerd met pijnintensiteit,
lokalisatie en duur van LBP (Wand 2010, Masse-Allerie 2012, Tsao 2011, Schabrun
2017). Verder wordt gesuggereerd dat ook veranderingen in de sensorische cortex
een directe invloed hebben op de M1 cortex in LRP, resulterend in een verlies
van opnieuw betaste tactiele informatie en verlies van propriocepsis. (Wand,
2010, Masse-Allerie et al. 2012, Stanton et al., 2013)) Als een veranderd
gedrag in de lumbale buik- en rugspieren aanwezig blijft als gevolg van
veranderingen in de motorische cortex, ondanks het gevoel hersteld te zijn van
LRP, zou het kunnen verklaren waarom LRP vaak terug komt en chronisch wordt
(Lancet LBP papers, 2018). Tot nu toe hebben alleen cross-sectionele studies de
relatie bestudeerd tussen veranderde motorische controle van de lage rug en
buikspieren en de CSR. Het is onbekend hoe de CSR verandert in de tijd en
specifiek wanneer personen met LRP herstellen. Verder is niet bekend of herstel
gerelateerd is aan verbetering van motorische controle bij die patiënten die
herstellen van LRP.

Hoofddoel:
Ons primaire doel is om de veranderingen in CSR, m.b.v. de 'Center of Gravity'
(CoG) van de lage rug - en buikspieren te onderzoeken bij individuen met een
episode van recidiverende LRP en deze te vergelijken met gezonde proefpersonen.

Secundaire doelstelling (en):
Ons secundaire doel is om de associatie te onderzoeken tussen veranderingen in
CSR gerelateerd aan het herstel van een episode van LRP en veranderingen op
scores van klinische motorische en sensorische controletesten van de onderrug
en deze veranderingen te vergelijken met gezonde proefpersonen. Daarnaast om
CSR met de uitkomstmaten: CoG, latency, map volume en discrete peaks te
onderzoeken voor zowel lage rug als buikspieren in verandering over 4-6 weken
tijd.

Design. Experimentele longitudinale studie met niet-invasieve metingen.

Deelnemers zullen eerst een structurele MRI-scan ondergaan in VU Medisch
Centrum. Latere TMS / EMG-opnames zullen plaatsvinden aan de Vrije Universiteit
Amsterdam, Afdeling Bewegingswetenschappen of Hogeschool Utrecht, afdeling
Bewegingsstudies. Deelnemers zullen tijdens het zitten onderworpen zijn aan
single-pulse TMS boven M1. Deelnemers worden geworven via flyers verspreid over
de VU- en HU-campus en via sociale media en in fysiotherapieclinics als
onderdeel van het VU Science-netwerk en netwerk van het HU-programma voor
fysiotherapeutische educatie. Flyers bevatten een korte beschrijving van het
experiment en contactgegevens van de onderzoeker. Elke kandidaat-deelnemer
ontvangt de informatiebrief voorafgaand aan deelname aan de experimentele
sessies. Een onafhankelijke deskundige kan gecontacteerd worden voor
aanvullende informatie. Kandidaat-deelnemers krijgen voldoende tijd om na te
denken over deelname (minimaal 7 dagen), waarna de onderzoeker contact met hen
opneemt voor bevestiging. Om de risico's te minimaliseren (zie ook hoofdstuk
11.4), worden alleen gezonde volwassenen (18-65) in het experiment opgenomen.
Zodra een kandidaat-deelnemer ermee instemt om deel te nemen, zal hij / zij
eerst worden gevraagd om het in-formed toestemmingsformulier te ondertekenen en
terug te sturen naar de onderzoeker. Vervolgens wordt de screening van
deelnemers uitgevoerd met behulp van algemene MRI- en
TMS-screeningvragenlijsten (Rossi et al., 2011, zie ook Form F1 voor de
MRI-vragenlijst), aangevuld met professioneel neurologisch consult in geval van
twijfel. De experimentele opstelling zal aan de deelnemers worden getoond en
TMS met een
enkele puls zal mondeling worden toegelicht en / of gedemonstreerd. Magnetic
Resonance Imaging. We zullen neurale navigatie gebruiken (zie: hoofdstuk 8.3).
Om dat op een vakspecifieke manier te doen, zal magnetische resonantie
beeldvorming (MRI) voorafgaan aan TMS-procedures. Een anatomische MRI-scan (T1
/T2-gewogen) zal worden verworven in het VU medisch centrum volgens de
standaard beeldvormingsprotocollen van zijn MRI-departement. Na hun procedures
zal een radioloog in het geval van toevalsbevindingen
de gevolgen voor de gezondheid van de deelnemer beoordelen. Deze informatie zal
worden doorgegeven aan de huisarts van
de par-deelnemer, die de deelnemer binnenkort zal informeren.

Experimentele procedures
Het TMS-experiment vereist de lokalisatie van een stimulatiehotspot en de
rustmotordrempel (RMT) als referentie, voordat de rechter- en linker lumbale
erector spinae worden getarget om CSE te beoordelen. De stimulatiehotspot wordt
gedefinieerd als de plaats van stimulatie waarop de hoogste respons kan worden
opgewekt in het elektromyografiesignaal. De RMT wordt gedefinieerd als de
intensiteit waarmee door de motor opgewekte potentialen (MEP's) met een
piek-tot-piek amplitude van ten minste 50 µV worden opgeroepen in vijf van de
tien stimulaties (Rossini et al., 1994) bij 2 verschillende TMS-stimulatie
intensiteiten. Na het bepalen van de stimulatiehotspot en RMT, zal de plaats
van stimulatie worden veranderd om het dwarsdoorsnedegebied van de CSR van de
onderrug- en buikspieren te meten. Dit resulteert in maximaal (2 verschillende
localisaties, links en rechts) x 2 (intensiteiten) x 50 (maximale pulsen om CSR
te definiëren) x 2 (buikspieren en lage rugspieren) = 400 stimulaties in
totaal. Samen met het vinden van de hotspot van de m.longissumus, en het
bepalen van zijn RMT, leidt dit tot een aantal stimulaties per patiënt per
experimentele sessie (zie Tabel 1) dat ruim onder het maximum ligt zoals
gesuggereerd door bestaande TMS-richtlijnen (Rossi et al. , 2009).
Wanneer RMT niet voldoende is om een evoked potential te genereren, zal een
Active Motor Threshold (AMT) worden gevraagd door kracht te geven met de rug
tegen de leuning.

Er worden 5 klinische motorische en sensorische controletests van de onderrug
uitgevoerd. Leidend naar de volgende
parameters:
- Correct/ niet correct van graphesthesie (verfijnde tastbare informatie)
- Nauwkeurige / niet nauwkeurige beweging van de onderrug
- Nauwkeurige / niet nauwkeurige herpositionering van de onderrug met gesloten
ogen
- Nauwkeurige / niet nauwkeurige tactiele informatie van 'scherpe, vibrerende
en zachte stimulatie.
- Nauwkeurige / niet accurate tactiele 2-punts discriminatie
General Perceived Effect (GPE) scoorde op een 7-punts likert-schaal van
volledig hersteld tot absoluut slechter. De intensiteit van de pijn, de duur
van de klachten van de huidige LRP-episode, het aantal terugkerende
LBP-perioden en de beperkingen die worden ervaren, zullen worden gemeten met
behulp van een vragenlijst bij de eerste sessie.

NA