Von den vielen bestehenden Zuständen chronischer Schmerzen ist Fibromyalgie eine der am schwierigsten zu diagnostizierenden, klinisch zu beurteilenden und zu behandelnden Krankheiten. Fibromyalgie ist ein schwächendes chronisches Schmerzsyndrom, das chronische, weit verbreitete Schmerzen, verminderte körperliche Funktion, Müdigkeit, psycho-emotionale und Schlafstörungen sowie verschiedene somatische Beschwerden umfasst, von denen etwa 2-3% der Allgemeinbevölkerung in Amerika (etwa 8 Millionen Menschen in den USA) betroffen sind. 1. Die Diagnose der Krankheit hängt stark davon ab, ob der Patient sein eigenes Symptomprofil und sein Schmerzempfinden versteht, und ohne dieses angemessene Verständnis der Krankheit sowohl durch den Arzt als auch durch den Patienten verlieren die Behandlungsmethoden erheblich an Wirksamkeit2. Eine bessere Definition der Ursprünge und Auswirkungen von Fibromyalgie sowie ein zuverlässiger klinischer Biomarker zur Diagnose und Behandlung von Fibromyalgie sind notwendig, um allen Patienten bestmöglich zu dienen.
Selbst bei einer gesicherten Diagnose nehmen die Schwierigkeiten mit dem Behandlungsprozess nur zu. Insgesamt sind mehr Menschen von chronischen Schmerzen betroffen als Herzerkrankungen, Diabetes und Krebs zusammen. Die subjektive Natur seiner Bewertung macht es zu einem Haupttreiber für die Opioid-Epidemie, insbesondere angesichts der Schwierigkeit, unvollständig behandelte körperliche Schmerzen von Substanzgebrauchsstörungen und drogensuchendem Verhalten zu unterscheiden3. Im Jahr 2020 gab es in den Vereinigten Staaten 91.799 Todesfälle durch Überdosierung (ein Anstieg von 30 % gegenüber 2019), und Opioide waren die Hauptursache für diese Todesfälle (74,8 % aller Todesfälle durch Überdosierung im Jahr 2020)4. Daher sind nicht-pharmakologische Alternativen für die Behandlung chronischer Schmerzen und Fibromyalgie erforderlich, um die Opioid-Epidemie zu verlangsamen, was besonders wichtig ist in der Veteranenbevölkerung, wo das Risiko für Selbstmord und Opioidkonsumstörungen höher ist5. Nicht-pharmakologische und komplementäre Therapien werden daher häufig als Erstlinienbehandlungen eingesetzt6.
Die Suche nach neuartigen, wirksamen Fibromyalgie-Interventionen hat viele Forscher und Kliniker zu Methoden der nicht-invasiven Hirnstimulation, einschließlich der Schädelstimulation, geführt. Auch wenn die pathophysiologischen Mechanismen, die zur Entwicklung der Krankheit führen, noch nicht endgültig geklärt sind, unterstützen die vorhandenen Erkenntnisse die Idee, dass Fibromyalgie eine Störung der Dysfunktion des autonomen Nervensystems und der zentralen (d. h. des Gehirns und des Rückenmarks) Schmerzverarbeitungsmechanismen ist 7,8. Die Stimulation bestimmter Bereiche des Gehirns könnte zu einer verbesserten Funktion in diesen Bereichen der Verarbeitung führen. Die repetitive transkranielle Magnetstimulation (rTMS) und die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) wurden mit einer Schmerzreduktion korreliert, wurden aber auch mit Reizungen der Kopfhaut an der Aktivierungsstelle, Kopfschmerzen und Unzugänglichkeit außerhalb der Behandlungseinrichtungen in Verbindung gebracht9. Die nichtinvasive Vagusnervstimulation (nVNS), die durch Stimulation der Haut am Hals oder auf Höhe des Ohrs eine Neuromodulation bewirken kann, hat das Potenzial für die Behandlung chronischer Schmerzen, und es wurde gezeigt, dass die invasive Vagusnervstimulation (VNS) chronische Schmerzsymptome verbessert10. Weder invasive noch nicht-invasive VNS wurden jedoch in der Literatur ausreichend erforscht oder vollständig für den Einsatz bei der Behandlung von Fibromyalgie validiert 11,12,13,14.
Die kraniale elektrische Stimulation (CES) ist eine nicht-pharmakologische, nicht-invasive Hirnstimulationsbehandlung, die aus gepulstem, wechselndem Mikrostrom (weniger als 0,5 mA) besteht, der über transkutane Elektroden appliziert wird, die an den Ohrläppchen platziert werden15. Es ist bemerkenswert zugänglich und kann über tragbare Geräte verabreicht werden, die von Patienten in ihren eigenen Wohnräumen verwendet werden. Im Vergleich zu anderen kranialen Stimulationsmethoden erhöht die nicht-invasive Natur und die Bequemlichkeit der Selbstanwendung des Patienten zu Hause das Potenzial von CES als vorteilhafte Option für die weit verbreitete Anwendung der Fibromyalgie-Behandlung und das Selbstmanagement von Schmerzen. Es wurde von der U.S. Food and Drug Administration (FDA) zur Behandlung von Schlaflosigkeit, Depressionen, Angstzuständen und Schmerzen zugelassen15.
Die aktuelle Studie bewertet die Wirksamkeit von CES als Fibromyalgie-Behandlungsmethode, indem sie aktives CES (verabreicht von einem echten Studiengerät) mit Schein-CES (verabreicht von einem Scheinstudiengerät) vergleicht. Es gibt einige vorläufige Evidenz, die den Einsatz von CES bei der Behandlung von Schmerzzuständen wie Fibromyalgie unterstützen16,17. Eine Studie aus dem Jahr 2001 mit 60 Teilnehmern, die 3 Wochen lang täglich 60-minütige Sitzungen auf aktive oder Schein-CES randomisiert wurden, ergab eine Verbesserung der Tender-Punkte-Werte um 28 %, eine Verbesserung der allgemeinen Schmerzwerte um 27 % und keinen Placebo-Effekt18. CES wurde weder in einer Veteranenpopulation noch bei Männern mit Fibromyalgie angemessen untersucht. Eine von Veterans Affairs (VA) finanzierte systematische Überprüfung von CES, die 2018 veröffentlicht wurde, kam zu dem Schluss, dass die Evidenz für CES nicht ausreicht, um klinisch wichtige Auswirkungen auf Fibromyalgie zu haben, da die meisten Studien kleine Stichprobengrößen, kurze Dauer und ein hohes Risiko für Verzerrungen aufgrund unzureichender Verblindung aufwiesen. Die Überprüfung deutet jedoch darauf hin, dass CES keine schwerwiegenden Nebenwirkungen verursacht, und es gibt wenig aussagekräftige Evidenz, die auf einen bescheidenen Nutzen bei Patienten mit Angstzuständen und Depressionen hindeutet19. Daher ist weitere Forschung in Bezug auf die Verwendung dieses von der FDA zugelassenen Produkts mit geringem Risiko gerechtfertigt, insbesondere bei Fibromyalgie.
Um die Wirksamkeit vollständig zu bewerten, bewerteten die Forscher die körperliche Fitness zusammen mit neuronalen Biomarkern und Schmerzerfahrungen. Der Zweck der Behandlung chronischer Schmerzzustände besteht darin, die körperliche Funktion zu verbessern. Fibromyalgie ist durchweg mit negativen Auswirkungen sowohl auf die körperliche Funktion als auch auf die Wahrnehmung der eigenen körperlichen Fähigkeiten der Patienten korreliert20. Frühere Studien haben einfache körperliche Fitnessbewertungen verwendet, um Ausdauer und Mobilität zu bestimmen, wie z. B. der 6-Minuten-Gehtest (6MWT)20,21, Five Time Sit to Stand (5TSTS)20 und verschiedene Messungen der Tragfähigkeit und Kraft im Rahmen täglicher Aktivitäten22. Um Standardmessungen zu berücksichtigen und gleichzeitig den Umfang der anstrengenden Aktivitäten zu verringern, die unmittelbar vor einer MRT-Untersuchung erforderlich sind, verwendete das Studienteam den 30-Sekunden-Stuhlsitz-Stand-Test als Maß für Ausdauer und Beweglichkeit sowie sowohl Bizeps-Curls als auch einen Handgrifftest als Kraftmaß23. Die Bewegungen, die in jeder dieser Bewertungen erforderlich sind, sind im Alltag sehr verbreitet, so dass es ein klares Maß dafür ist, wie Menschen in ihrem täglichen Leben körperlich funktionieren, sowohl mit als auch ohne Behandlung.
Selbst bei subjektiven Schmerzbewertungen und Wirksamkeitsmessungen der körperlichen Funktion sind die Mechanismen des CES nicht vollständig verstanden. Frühere Neuroimaging-Studien haben versucht, die direkte Wirkung von CES auf die Netzwerkkonnektivität im Gehirn besser zu verstehen. Feusner et al.24 fanden heraus, dass CES mit einer kortikalen Deaktivierung für 0,5 Hz und 100 μA Stimulation von bilateralen frontalen, parietalen und posterioren Mittellinienregionen assoziiert ist, und postulierten, dass die Häufigkeit der Stimulation in Bezug auf die kortikale Deaktivierung einen größeren Effekt haben könnte als die aktuelle Intensität. Ihre Gruppe fand signifikante Auswirkungen auf einige, aber nicht alle Knoten des Default Mode Network (DMN). Die Autoren vermuten, dass CES auf der Grundlage dieser Daten die funktionelle Konnektivität im Ruhezustand beeinflussen kann. Es wurde gezeigt, dass Fibromyalgie und andere chronische Schmerzzustände die intrinsische Gehirnkonnektivität in Regionen beeinflussen, die mit Schmerzen und Wahrnehmung verbunden sind25,26, so dass sich Behandlungen, die die funktionelle Konnektivität als Reaktion darauf verändern, sowohl als vorteilhaft als auch als wirksam erweisen könnten. Um den therapeutischen Wirkmechanismus besser zu verstehen, ist eine weitere Erforschung der längerfristigen Auswirkungen der täglichen Behandlung in Bezug auf die klinische Verbesserung sowie der Frage, wie eine gestörte Aktivierung im Gehirn mit zuvor beobachteten Abnahmen der Elektroenzephalogrammfrequenz zusammenhängt, erforderlich27.
Die Magnetresonanztomographie (rs-fcMRT) ist die Neuroimaging-Methode, die es ermöglicht, diese funktionellen Konnektivitätsänderungen zu beobachten. Die longitudinale Ruhezustands-fMRT ermöglicht es Klinikern und Forschern, eine Ausgangsbasis für die Konnektivität im Ruhezustand zu ermitteln und Veränderungen im Laufe der Zeit als Reaktion auf CES-Behandlungsmethoden zu verfolgen. Es hilft auch zu bestimmen, wie Veränderungen in der funktionellen Konnektivität mit Unterschieden in der Schmerzerfahrung korrelieren. Erste Studien zur Neurobildgebung bei Fibromyalgie verwendeten Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT), um das Gehirn zu untersuchen, aber es gibt in dieser Hinsicht Probleme mit beiden Techniken: SPECT hat eine geringere Auflösung als PET, und PET-Scans sind invasiv, was für Patienten mit chronischen Schmerzen nicht vorzuziehen ist. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) hat eine höhere Auflösung als SPECT, untersucht jedoch die Gehirnaktivität als Reaktion auf die spezifischen Aktionen oder Reizwahrnehmungen der Patienten28. Es sind rs-fcMRT-Scans, die die funktionelle Konnektivität zwischen Regionen des Gehirns skizzieren und möglicherweise bestimmen können, wo und wie Fibromyalgie existiert, sowie die besten Behandlungsmethoden28.
Die Bewertung der Wirksamkeit nicht-pharmakologischer Behandlungen für Schmerzzustände wie Fibromyalgie ist sowohl im aktuellen Umfeld der Opioid-Epidemie als auch bei der Untersuchung chronischer Schmerzen als Risikofaktor für Selbstmord von größter Bedeutung29,30, der in der Veteranenbevölkerung erheblich erhöht ist. Darüber hinaus ist der Mangel an adäquaten klinischen Biomarkern für Schmerzen eine anerkannte Wissenslücke. Die Verwendung einer Kombination aus Verhaltensmessungen und Neuroimaging zu mehreren Zeitpunkten zur Beurteilung des Ansprechens auf die Behandlung ist ein neuartiger Ansatz zur Bewertung von Fibromyalgie, ebenso wie die Verwendung von aurikulärem CES als Behandlung.
Das Protokoll zielt darauf ab, die Lücke in der Fibromyalgie-Forschung zu schließen, indem die Auswirkungen von CES auf Schmerzen und körperliche Funktionsergebnisse untersucht und die Neurobildgebung als Instrument für prädiktive und ansprechende Biomarker im Zusammenhang mit den klinischen Ergebnissen der CES-Therapie bewertetwird 31.