一项采用脑成像生物标志物的经颅电刺激治疗纤维肌痛疼痛与身体功能的随机、假刺激对照试验

我们在疼痛研究中致力于解决两个主要问题。第一个问题是需要开发出可有效用于慢性疼痛患者的非侵入性、非药物疗法。第二个问题是开发可靠的生物标志物，例如我们正在使用的神经影像学技术，以评估纤维肌痛疼痛程度及治疗反应。

多种开源神经科学软件包的开发和获取使得神经源性数据分析得以高效进行。其中许多工具，例如 fMRIPrep，可帮助不熟悉神经影像学实践的研究人员完成关键的预处理步骤。为了保持盲法，我们无法像在临床环境中那样使用该设备根据效应进行滴定。

刺激强度通常低于感知阈值，但我们可能在研究的治疗组中对个体剂量不足，从而导致效应量较小以及组间差异减小。颅脑电刺激是一种非侵入性、低风险的技术，且操作简便，参与者可在家中自行实施。我们还可以从每台科研设备中提取使用频率数据，以准确评估治疗依从性；同时，静息态功能连接磁共振成像使我们能够评估治疗可能引起的脑部变化。

我们预期，本研究将利用神经影像学作为工具，进一步指导生物标志物的开发。这有助于更深入地理解疼痛的神经基础，我们希望这些技术最终能够用于指导疼痛患者个体的临床诊断与决策。在招募研究参与者时，应遵守机构关于分发研究招募材料及采用批准方法的相关规定。

通过电话筛选有参与意向的人员，确保其符合所有纳入和排除标准。根据屏幕上显示的入排标准，决定是否纳入受试者；若符合任何一项排除标准，则排除该个体。在每次基线访视前，为每位受试者准备好颅脑电刺激（cranial electrical stimulation, CES）设备。

为此，请先按下顶部按钮约两秒钟，直到屏幕亮起，以开启设备。确认设备正常工作后，再次按下按钮约两秒钟，直到屏幕变黑，以关闭设备。确保每个包装盒内均包含设备、备用电池、挂绳、小型溶液涂抹器以及耳夹。

然后将一个设备外壳放入每个待分发给参与者的袋子中，并确保每个袋子还包含一瓶导电溶液、一个用于填充小型溶液涂抹器的备用瓶盖，以及额外的耳夹电极贴片。在预定时间前往磁共振成像（MRI）扫描仪所在地点与参与者会面，携带两份知情同意书、装有CES设备的袋子及其他材料、资格筛查文件和一份问卷包。在继续对符合条件的参与者进行下一步操作之前，需先与每位签署同意书的参与者完成入组资格筛查文件的填写。

向他们解释设备的使用方法时，先将设备从外壳中取出，并演示如何打开和关闭设备。展示如何将耳夹导线连接到侧面。接着，演示如何通过向上拉起连接耳夹的粘合部分，取下电极贴片上的旧电极垫。

然后，将新垫片上的孔与夹子中心凸起部分对齐，并用力按压使其固定。接着，捏压夹子的绿色尖端以打开夹子。演示如何将耳垂置于夹子尖端之间，并轻轻合上夹子，将其固定在耳垂上。

让受试者尝试操作一次。向他们演示如何从小溶液瓶上取下塑料瓶盖，并将替换瓶盖拧到大溶液瓶的瓶口上。然后向上推动小喷嘴，将其滑入小涂药器中，再挤压大瓶以填充小涂药器。

告知受试者，仅需向每个耳夹电极垫添加约1-2滴溶液。指导受试者每日使用设备的时机。向受试者提供一份空白设备使用记录表，并要求其在每次使用时记录必要的细节信息。

接下来，让参与者完成三项简短的身体功能测试。首先，指导参与者从坐位完全站起，然后再完全坐回椅子上，同时保持背部紧贴椅背。要求参与者在30秒内尽可能多次重复此动作。

然后让受试者使用哑铃在每侧手臂上进行30秒的弯举，先从右臂开始，再转向左臂。之后，让受试者用每侧手臂在测力计上完成三次握力测试。要求其尽可能用力挤压测力计，然后松开。

接下来让参与者使用笔填写问卷包，并检查问卷包以确保所有问题均已回答。将参与者带至磁共振成像（MRI）扫描仪后，与MRI技术人员共同核对筛查表，并确保参与者已取下所有金属饰品。在实施MRI扫描方案之前，协助MRI技术人员帮助参与者舒适地进入扫描仪。

使用3T MRI扫描仪和32通道相控阵头线圈，采用梯度回波EPI序列采集BOLD静息态fMRI数据。对于解剖学T1加权MP-RAGE序列，设置重复时间（RepetitionTime）为2,530毫秒，回波时间（EchoTime）为3毫秒，翻转角（FlipAngle）为7度，层厚（SliceThickness）为0.8毫米，相位分辨率（PhaseResolution）为1毫米。在3T MRI扫描仪上采用扩散谱成像方案采集DWI扫描数据。

以3,000秒/平方毫米的最大b值、平面内分辨率为2毫米×2毫米、层厚为2毫米的参数，共采集128个扩散采样方向。同时采集fMRI数据和生理数据。将MRI数据从扫描仪位置安全传输至安全地点，用于预处理和分析。

使用两条独立的流程分析本研究的 MRI 数据：一条用于分析受试者之间的功能连接性，另一条用于分析白质纤维束成像。在完成各流程的设置、预处理和去噪步骤后，设定簇和体素阈值以观察功能连接性模式。

利用相关性示踪成像技术确定与实验组相关的白质完整性纵向变化。识别与CES治疗相关的追踪纤维束及其关联脑区。