使用家庭自主操作、远程监护下的经颅直流电刺激治疗幻肢痛

摘要

本研究的目的是描述一种基于家庭的远程监督经颅直流电刺激（RS-tDCS）给药方案，该方案保留了临床实践中的标准操作流程，包括安全性、可重复性和耐受性。纳入的受试者将为幻肢痛（PLP）患者。

摘要

经颅直流电刺激（tDCS）是一种非侵入性脑刺激技术，利用低强度直流电流调节皮层兴奋性。既往试验已证实tDCS的安全性和耐受性，以及其缓解症状的潜力。然而，其治疗效果具有累积性，需要频繁前往诊所或门诊中心，导致治疗依从性降低。此外，往返治疗中心所需的交通时间及相关费用也限制了该治疗对许多受试者的可及性。

根据远程监督经颅直流电刺激（RS-tDCS）实施的指导原则，我们提出了一项专为远程监督和家庭参与设计的方案，该方案采用针对患者使用而改进的特定设备和材料，并通过加密的视频会议平台由研究人员进行实时监控。我们已开发出详细的指导材料和结构化的培训流程，以便在远程实时监督下实现自我操作或由代理人操作。本方案具有特定设计，可在培训和访视执行过程中设置一系列检查点。目前，该方案已应用于一项大规模实用性研究中，用于评估RS-tDCS对幻肢痛（PLP）的治疗效果。本文将探讨开展家庭环境中RS-tDCS会话所面临的实际操作挑战，并展示通过监督会话提高其有效性的方法。

引言

截肢后肢体感受到的疼痛与不适，被称为幻肢痛（phantom limb pain, PLP），是一种复杂的临床病症，治疗困难，具有难治性特点，导致难以实现完全且持久的疼痛缓解与管理。由于其神经病理性本质，源于异常的神经活动或信号传导、神经可塑性、心理因素以及对该现象的理解和研究有限，使得疼痛表现形式及治疗效果的复杂性进一步增加。在所有现有治疗方法中，近期研究显示，采用经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation, tDCS）联合初级运动皮层（primary motor cortex, M1）刺激与运动表征技术时可取得积极效果^1,2,3,4。Kikkert 等人于2019年发表的研究表明，联合刺激的长期效果显著，干预后疼痛明显减轻，并在为期3个月的随访期间持续维持，下肢截肢患者表现出具有临床意义的改善和较大的效应量。

尽管这些干预措施的效果令人鼓舞，但由于地理限制以及截肢相关的功能障碍，临床转化受到限制，这些因素会延迟并影响患者获得充分的截肢后康复治疗⁵。一种解决方案是利用数字技术和远程医疗手段，在偏远地区部署这些干预措施

方案

所有操作均在机构批准的方案下进行，并获得患者知情同意。干预工具包及主要组件的图像见图1，RS-tDCS干预会话结构见图2。

1. 干预前操作步骤

1. 根据纳入和排除标准进行受试者初筛。纳入标准为成年截肢患者，每周至少一次规律出现幻肢痛，疼痛强度在视觉模拟评分（VAS）中至少为4分，且无经颅直流电刺激（tDCS）禁忌证或不稳定共病。
   注意：样本量是根据我们之前一项随机对照试验的初步结果以及关于经颅直流电刺激（tDCS）效应的荟萃分析进行估算的，考虑了最小临床显著效应量0.5（80）。我们假设Ⅰ型错误率为5%，Ⅱ型错误率为20%，采用 t-为差异检验进行样本量估算，并额外增加10%以考虑失访率，最终每组达到145名受试者，总计290名。
2. 通过填写注册信息使受试者加入研究，包括知情同意书、出生日期、性别，以及有关病史和截肢者特征的问卷。
   1. 在知情同意访视期间进行筛查。
   2. 确定基线数据采集和随机分组的日期。
3. 基线访视与培训
   1. 让患者依次完成一系列关于疼痛、睡眠、生活质量、认知功能和心理健康的问卷。
   2. 根据受试者的治疗预期，将其随机分为两....

结果

我们目前正在进行一项针对幻肢痛（PLP）患者的大规模实用性随机临床试验，以验证家庭实施且远程监督的治疗方案。基于此前在幻肢痛患者中开展的门诊经颅直流电刺激（tDCS）临床试验结果，我们预期与常规护理组相比，幻肢痛（PLP）、幻肢感觉（PLS）和残肢痛（RLP）的程度将有所减轻。这种减轻预计可达到至少0.5的效应量，即具有临床重要意义的差异。

在安全性方面，我们初步探索的结果显示，远程居家经颅直流电刺激（RS-tDCS）与现场tDCS应用具有相似的安全性特征。最常见的不良反应为刺痛感、瘙痒和皮肤发红。因此，我们预计正在进行的研究中，受试者的依从性和可接受性将更高。此外，在本方案中，我们强调了将行为干预与RS-tDCS结合（例如体感训练）的可行性，同时结合基于家庭的生物标志物记录，如心率变异性（HRV）。我们预期，与常规护理组相比，RS-tDCS将显著改变HRV，并假设RS-tDCS在幻肢痛（PLP）患者中的镇痛效果与HRV高频成分的增加相关。这种改变可被解释为迷走神经张力增强，反映了内源性疼痛调节系统的激活¹⁰。

讨论

培训的各个方面、面临的挑战及解决方案
鉴于本研究的性质和干预方式为居家进行，出现了一些挑战，其中包括日常问题，如网络连接、操作设备的通信质量以及参与者对设备的熟悉程度。研究人员通过多种创新性解决方案克服了RS-tDCS研究中潜在的挑战。每次干预前，研究人员会在双方端点检查网络连接，以尽量减少中断。若网络连接不稳定，则必须重新安排访问时间，或在确保安全的前提下通过电话完成（仅限常规护理访问）。在首次远程访问时，研究人员会与参与者共同完成一份关于设备及其功能的复习清单。此外，当患者在完成某些任务时遇到困难，会额外提供一次复习培训。灵活安排时间是确保参与者依从性的重要因素。

鉴于目前用于治疗幻肢痛（PLP）的疗法有限，例如止痛药、抗惊厥药和抗抑郁药，而以初级运动皮层（M1）为靶点的经颅直流电刺激（tDCS）已在慢性疼痛和康复环境中显示出一定疗效，因此tDCS已被探索作为治疗PLP的潜在疗法，以在M1区域诱导显著的神经可塑性改变。然而，仍需进一步研究以证实tDCS在减轻PLP方面的有效性，正如Gunduz等人先前研究中所提出的那样

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
1 台 tDCS mini-CT 刺激仪	Soterix		参数预设为 2 毫安刺激强度，持续 20 分钟
联想笔记本电脑	Lenovo		包含头带和一次性夹式海绵电极，用于刺激。配备可访问 Zoom 的计算机，以进行远程监督经颅直流电刺激（RS-tDCS）会话。Zoom 视频通话将通过麻省总医院布里格姆医疗系统（Mass General Brigham, MGB）的安全账户进行
联想 Smart Tab M8 8 英寸平板电脑	Lenovo		我们同时记录心率变异性（HRV），因此提供安装了 Polar 应用程序并连接胸带式心率监测器的平板电脑。
Polar H10 心率监测器			Polar 设备。除 RS-tDCS 干预所需材料外，我们还记录心率变异性（HRV），因此提供安装有 Polar 应用程序的平板电脑及胸带式心率监测器。
用于浸湿海绵的生理盐水及注射器
SNAP 头戴装置配件
SNAPstrap 头带，左侧运动区（阳极：C3，阴极：眶上区）或右侧运动区（阳极：C4，阴极：眶上区），根据截肢侧别确定（刺激对侧）
SNAPpads 海绵垫，5 x 7 厘米 CMS 规格，预装碳橡胶按扣电极，安装于 SNAPstrap 头带上
网络摄像头			用于确保电极放置位置的可视化监控