M.E.(cvs)-wetenschap

september 28, 2011

Vergelijking empirische CVS-definitie vs Canadase M.E.(cvs) definitie

Filed under: Diagnostiek,M.E. - algemeen — mewetenschap @ 6:05 am
Tags: ,

In ‘Myalgische Encefalomyelitis: Internationale Consensus Criteria’ gaven we een overzicht van de ‘verbeterde’ zgn. Canadese M.E.(cvs) criteria. Hieronder wordt bewijs geleverd dat de Canadese criteria, zoals ze waren in 2003, reeds meer sleutel symptomen van M.E.(cvs) identificeren en beter zijn in het onderscheiden van zieken en gezonden.

De criteria zijn inmiddels dus veranderd, aangepast, gefinetuned; maar dit is ook interessant omwille van het gebruik van. ‘data-mining’, een techniek waarbij de verzamelde gegevens worden onderzocht op hun discriminerend vermogen.

De hoofd-auteur is Prof. Leonard (Lenny) Jason (Professor psychologie aan de ‘DePaul University’ en Directeur van het ‘Centre for Community Research’; kreeg zelf ook de diagnose M.E.(cvs) en is één van de weinige psychologen die geen ‘advocaat’ is voor de aan cognitieve gedrag therapie (CGT) gelinkte graduele oefen therapie (GOT).). We lieten hem al eerder aan het woord over ‘Pathologische en niet-pathologische vermoeidheid’ en de ‘Evaluatie van de CDC Empirische Definitie’. Hij is ook de bedenker van de ‘‘Energie Enveloppe Theorie’ en ‘Energie Quotient’ bij M.E.(cvs)’.

De studie hier werd financieel ondersteund door het ‘National Institute of Allergy and Infectious Diseases’.

*************************

J Clin Psychol. 67:1-9, 2011 [pre print]

Data mining: comparing the empiric CFS to the Canadian ME/CFS case definition

Leonard A. Jason 1, Beth Skendrovic 1, Jacob Furst 1, Abigail Brown 1, Angela Weng 2 & Christine Bronikowski 3

1 DePaul University

2 Northwestern University

3 Vanderbilt University

Samenvatting

Dit artikel stelt twee definities voor Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) tegenover elkaar. We vergeleken de empirische CVS definitie (Reeves et al. 2005) en de Canadese M.E./CVS klinische definitie (Carruthers et al. 2003) bij een groep individuen met CVS versus mensen zonder. Er werd ‘data-mining’ [ook wel ‘knowledge discovery in databases’ (KDD)’ genoemd; het gericht zoeken naar (statistische) verbanden in grote verzamelingen gegevens met een combinatie van statistiek, databases, patroon-herkenning, computer-grafiek] met beslissing-bomen [een voorspellend model dat een voorspelling doet op basis van een reeks beslissingen, elke tak van de boom is een klassificatie-vraag] gebruikt om de beste items te vinden om patiënten met CVS te identificeren. Data-mining is een statistische techniek die werd gebruikt om te helpen bepalen welke van de vragen het meest doeltreffend waren wat betreft het accuraat klassificeren van gevallen. De empirische criteria identificeerden ongeveer 79% van de patiënten met CVS en de the Canadese criteria identificeerden 87% van de patiënten. De items geïdentificeerd via de Canadese criteria hadden meer ‘construkt-validiteit’ [de mate waarin de test meet wat hij zou moeten meten; hier betreffende de vraag of de resultaten van een onderzoek wel werkelijk een indicatie zijn voor het begrip waarover men een uitspraak wil doen; beoordeling of een schaal meet wat het veronderstelt wordt te meten of correleert met het gehypothiseerde wetenschappelijk ‘construkt’]. De implicaties van deze bevindingen worden besproken.

 

Chronische Vermoeidheid Syndroom (CVS), soms Myalgische Encefalomyelitis (M.E.) of Myalgische Encefalomyelitis/ Chronische Vermoeidheid Syndroom (M.E./CVS) genoemd, wordt dikwijls gedefinieerd d.m.v. Fukuda et al. (1994) criteria, die stellen dat een persoon minstens zes maand chronische vermoeidheid moet ervaren, die nieuw of van gekende aanvang is, die niet substantieel wordt verlicht door rust, niet het resultaat is van een blijvende inspanning en substantiële verminderingen qua professionele, sociale en persoonlijke aktiviteiten veroorzaakt. Daarnaast moet een persoon, om te voldoen aan de definitie, 4 van 8 in de definitie omschreven symptomen ervaren die samen met de vermoeidheid voorkomen. Deze criteria zijn ‘polythetisch’ [gedefinieerd op basis van meerdere karaktristieken]’: een set symptomen, waarbij ze niet allemaal dienen aanwezig om de diagnose te stellen. Bv.: omdat de Fukuda et al. criteria slechts 4 symptomen vereisen, zijn kritieke CVS-symptomen zoals post-exertionele malaise, en geheugen- en concentratie-problemen niet vereist voor álle patiënten.

Deze definitie voor CVS (Fukuda et al. 1994) werd gekarakteriseerd via vaag verwoorde criteria waar operationele definities en richtlijnen, die professionele gezondheidzorg-verleners zouden moeten bijstaan bij hun interpretatie en toepassing van het diagnostisch instrument, ontbreken. Om meer richtlijnen en specifieke criteria voor deze definitie te bieden, heeft het CDC een empirische definitie voor CVS ontwikkeld waarbij beoordeling van symptomen, invaliditeit en vermoeidheid zijn betrokken, gebruikmakend van gestandardiseerde schalen (Reeves et al. 2005). De ‘Multidimensional Fatigue Inventory’ [MFI, een meet-instrument op basis van 20 zelf-gerapporteerde items over 5 gebieden – algemene vermoeidheid, lichamelijke vermoeidheid, mentale vermoeidheid, verminderde motivatie en verminderde aktiviteit. Een hogere score geeft een hogere vermoeidheid-graad aan.] wordt gebruikt om te identificeren of deelnemers voldoen aan het vermoeidheid-criterium van de CVS empirische definitie. Er werd een ROC- [‘receiver operating characteristics’] curve [grafiek van de gevoeligheid tegen de specificiteit, ROC-analyse is een statistische methode die internationaal gebruikt wordt als toets voor de voorspellende waarde van een variabele of instrument] analyse gebruikt om de mogelijkheid van de vermoeidheid-schaal om het onderscheid te maken tussen CVS en niet-CVS te evalueren. Een ROC-curve stelt grafisch de waarschijnlijkheid van echt positieve resultaten qua diagnose voor in funktie van de waarschijnlijkheid van vals positieve resultaten van deze test. De ‘area under the ROC-curve’ (AUC, oppervlakte onder de curve) is een indicator voor het onderscheidend vermogen van de schaal. Een rechte lijn betekent dat de schaal het niet beter doet, wat betreft het klassificeren van CVS en niet-CVS, dan het geval zou door toeval […]. De AUC is een samenvattende maatstaf die in wezen het gemiddelde maakt van de diagnostische accuraatheid over het spectrum van de test-waarden. Er werd gevonden dat de MFI een slechte diagnostische accuraatheid heeft, aangezien het alle CVS-gevallen identificeerde maar niet in staat bleek de gevallen die geen CVS hebben te onderscheiden.

Het in de Reeves et al. (2005) criteria aanbevolen gebruik van geselekteerde sub-schalen van de ‘Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey’ (SF-36) om invaliditeit te meten werd ook reeds onderzocht. Men vond dat de aanbevolen cut-off van minder dan of gelijk aan 66,7 voor de ‘SF-36 Emotioneel’ sub-schaal de meerderheid van de personen met chronische vermoeidheid verklaard door psychiatrische redenen zou selekteren als voldoend aan het CVS invaliditeit-criterium. De ‘Emotie’ sub-schaal meet problemen met werk en andere dagelijkse aktiviteiten ten gevolge emotionele problemen. Verder was de AUC voor de ‘Emotie’ sub-schaal de slechtste van de 8 SF-36 sub-schalen wat betreft het onderscheiden van patiënten met CVS van controles.

Het is evident dat het gebruik van deze gestandardiseeede schalen ongeschikt is. Bij het gebruiken van de CVS empirische criteria bleken de schattingen qua aantal CVS verhoogd tot 2,54% (Reeves et al. 2007), wat 10 maal hoger is dan bij eerdere prevalentie-schattingen door de CDC (2003) en andere onderzoekers. Er werd ook gevonden [zie ‘Evaluatie van de CDC Empirische Definitie] dat 38% van de personen met een diagnose van majeure depressie verkeerdelijk werden geklassificeerd als CVS als men de nieuwe, meer breed-gebaseerde CDC empirische definitie gebruikt.

Om de uitdaging van het identificeren van patiënten met deze slecht-begrepen ziekte verder te benadrukken, werd een derde definitie ontwikkeld voor gebruik door klinici die patiënten met M.E./CVS behandelen: de Canadese klinische definitie voor M.E./CVS (Carruthers et al. 2003). In contrast met de polythetische methode van de Fukuda et al. (1994) criteria, vereist de Canadese klinische definitie de aanwezigheid van symptomen die dikwijls worden beschouwd als kenmerkend voor deze ziekte, zoals post-exertionele malaise, neurocognitieve symptomen en niet-verfrissende slaap. Er is research die suggereert dat de Canadese criteria een meer specifieke groep patiënten met deze ziekte selekteert. Jason, Torres-Harding, Jurgens en Helgerson [Comparing the Fukuda et al. criteria and the Canadian case definition for Chronic Fatigue Syndrome. JCFS (2004) 12: 37-52] vergeleken bv. personen die voldoen aan de Canadese klinische definitie, de Fukuda et al. criteria en mensen die chronische vermoeidheid ervaren verklaard door psychiatrische redenen. De Canadese criteria, in tegenstelling tot de Fukuda et al. criteria, selekteerden gevallen met minder psychiatrische co-morbiditeit, meer lichamelijke funktionele stoornissen, en meer vermoeidheid/zwakte, neuropsychiatrische en neurologische symptomen. De verschillen qua in symptomatologie en prevalentie over de verscheidene definities voor CVS suggereren dat bijkomende research nodig is om een diagnostische benadering met optimale sensitiviteit en specificiteit te bepalen.

Data-mining, ook dikwijls ‘machine-learning’ [een wetenschappelijke discipline over het ontwerpen en ontwikkelen van instruktie-lijsten die computers moeten toelaten ‘gedragingen’ te ontwikkelen op basis van empirische gegevens (bv. van sensoren of uit databases] genoemd, zou kunnen helpen de types symptomen die het meest bruikbaar zouden kunnen zijn voor een accurate diagnose van CVS te bepalen. Data-mining is in het bijzonder een techniek die wordt gebruikt om grote data-sets te exploreren en (a) menselijke beslissingen te repliceren, bijzonderlijk als het proces waarop deze beslissingen worden gemaakt niet goed wordt begrepen of (b) patronen in de data bloot te leggen die voor mensen niet evident zouden zijn omwille van de omvang en de complexiteit van de gegevens. In het geval van het stellen van de diagnose van CVS, zijn beide doeleinden wenselijk; het gebruik van ‘machine-learning’ om de diagnoses door artsen te verbeteren zou kunnen resulteren in meer uniforme diagnoses, terwijl het begrijpen van welke symptomen belangrijk zijn bij het diagnose-proces researchers zou kunnen toelaten de aandacht te focussen op de evaluatie van deze symptomen.

Deze studie onderzocht het gebruik van beslissing-bomen om de data-mining te implementeren. Beslissing-bomen proberen een klassificatie (diagnose) voor elke patient te voorspellen op basis van opéénvolgende binaire keuzes. Op elk vertakking-punt van de boom, worden alle symptomen beoordeeld wat betreft hun effekt op de entropie [maat voor wanorde van een systeem] van de diagnoses. Hier gebruiken we entropie om de zekerheid van onze diagnose aan te geven. Elke variabele en elk splitsing-punt van die variabele kan worden geëevalueerd op basis van de diagnostische resultaten van die variabele en dat splitsing-punt; variabelen en splitsing-punten die de groepen via diagnostische labels goed scheiden, hebben een hoge entropie, en deze die dat niet doen, hebben een lage entropie. Symptomen met hoge entropie worden belangrijk geacht en gebruikt om al de gevallen in twee te verdelen. Analyse van symptomen die minder entropie bijdragen, leidt tot verdere vertakking van de boom; tot dergelijke vertakkingen groepen met homogene labels opleveren. Deze studie gebruikte twee sets symptomen voor analyse. Eén was een subgroep van de grotere set symptomen die focuste op de empirische definitie van CVS, terwijl de andere een subgroep was die focuste op de Canadese definitie van M.E./CVS. In beide gevallen poogden de bomen de medische diagnose gebaseerd op de Fukuda criteria te voorspellen.

Hoewel het ultieme vermogen van de boom om diagnoses te voorspellen belangrijk is, biedt de keuze van welke symptomen belangrijk worden geacht en de waarden van de symptomen waarop de splitsing wordt bepaald nuttige inzichten: Indien de beslissing-boom bepaalt dat een symptoom belangrijk is bij de klassificatie, dan kan dit symptoom als een belangrijke bijdrager tot CVS worden beschouwd. Daarnaast wijst de sequentie van de symptomen die werden gekozen voor de splitsing op hun relatief belang voor de diagnose. De studie probeerde een serie vragen te gebruiken om mensen met CVS te differentiëren van idiopathische chronische vermoeidheid (ICF), chronische vermoeidheid verklaard door psychiatrische of medische oorzaken, en controles. De empirische CVS (Reeves et al. 2005) en Canadese M.E./CVS (Carruthers et al. 2003) definities werden vergeleken.

Methode

Deelnemers

De deelnemers voor deze studie kwamen uit een 10-jarige studie naar de natuurlijke geschiedenis van CVS bestaande uit 2 golven. Golf 1 […] 213 individuen die medisch en psychiatrisch werden geëvalueerd tussen 1995-1997. […]

Na evaluatie waren de artsen het eens over de diagnoses: 32 met CVS, 45 met idiopathische chronische vermoeidheid (ICF; 6 maand vermoeid maar met onvoldoende symptomen om te voldoen aan de CVS-definitie), 89 uitgesloten voor CVS omwille van medisch/psychiatrisch verklaarde chronische vermoeidheid (bv. onbehandeld hypothyroïdisme, hepatitis-C, schizofrenie) en 47 controles. […]

Golf 2 […] ca. 10 jaar later, […]. Uitgevoerd in twee stadia. In stadium 1 probeerden we de eerder geëvalueerde 213 volwassenen opnieuw te contacteren. Stadium 2 omvatte een gestruktureerde psychiatrische beoordeling en een volledig lichamelijk onderzoek plus gestruktureerde medische geschiedenis.

Stadium 1

De ‘CFS Screening Questionnaire’ […] alle deelnemers van Golf 2 […] socio-demografische gegevens (leeftijd, ethniciteit, socio-economische status, werk-status, burgerlijke stand, nageslacht) en vermoeidheid-karakteristieken om te kijken naar veranderingen sinds Golf 1. Deze vragenlijst kijkt ook naar items die meer specifieke aspecten van vermoeidheid en gezondheid-status meten. Ze houdt vragen in betreffende de mate waarbij elk van de 8 CVS-symptomen (Fukuda et al. 1994) worden ervaren. Verder vragen naar de mate waarop de vermoeidheid en de ziekte dagelijkse aktiviteiten beperken, en naar de frequentie en duur van de vermoeidheid. Er werd ook gepolst of ze een diagnose van een medische of psychiatrische aandoening hadden gekregen en welke behandeling ze kregen. […]

Stadium 2

De ‘Structured Clinical Interview for the DSM-IV’ (SCID) werd afgenomen om huidige psychiatrische diagnoses (gedefinieerd via de ‘Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-Fourth Edition’ – DSM-IV) te beoordelen; in Golf 1 en 2. […] Na het getruktureerd psychiatrisch interview ondergingen de deelnemers een medisch interview en een volledig medisch onderzoek. De ‘Medical Questionnaire’, een aangepaste versie van de ‘Chronic Fatigue Questionnaire’, beoordeelt symptomen gerelateerd met CVS en chronische vermoeidheid, alsook andere medische en psychiatrische symptomen; helpt aandoeningen zoals HIV/AIDS, aktieve maligniteiten, iatrogene [veroorzaakt door medische handelingen] aandoeningen door bijwerkingen medicatie, onopgeloste gevallen van hepatitis en drug-gebruik uit te sluiten. Ze meet ook vermoeidheid-graad, vermoeidheid-gerelateerde verstoring van de sociale rol, psychosociale stressoren, job-tevredenheid, toxische blootstellingen vóór de aanvang van CVS, chemische gevoeligheden, aanwezigheid van CVS of chronische vermoeidheid bij verwanten en familiale medische geschiedenis.

De ‘Medical Outcomes Study 36-Item Short-Form Health Survey’ (SF-36) werd in Stadium 2 gebruikt om gradaties van invaliditeit te onderscheiden. Dit instrument omvat multi-item schalen om ‘Lichamelijk Funktioneren’, ‘Sociaal Funktioneren’, ‘Rol-Fysiek Funktioneren’, ‘Rol-Emotioneel Funktioneren’, ‘Vitaliteit’, ‘Lichamelijke Pijn’, ‘Algemene Gezondheid’ en ‘Mental Gezondheid’ te beoordelen. […]

De ‘CDC Symptom Inventory’ beoordeelt informatie over de aanwezigheid, frequentie en intensiteit van 19 met vermoeidheid gerelateerde symptomen tijdens de voorbije maand. Alle 8 van de kritieke Fukuda et al. (1994) symptomen werden opgenomen, alsook 11 andere symptomen (bv. diarree, koorts, slaap-problemen, braken). […]

De ‘Multidimensional Fatigue Inventory’ (MFI) is een zelf-rapportering instrument die 5 schalen omvat: ‘Algemene Vermoeidheid’, ‘Lichamelijke Vermoeidheid’, ‘Verminderde Aktiviteit’, ‘Verminderde Motivatie’ en ‘Mentale Vermoeidheid’. […] Reeves et al. (2005) gebruikten slechts 2 van de 5 sub-schalen (‘Algemene Vermoeidheid’ en ‘Verminderde Aktiviteit’).

Het medisch onderzoek werd uitgevoerd om uitsluitende medische aandoeningen, of diffuse adenopathie, hepatosplenomegalie, synovitis, neuropathie, myopathie, cardiale of pulmonaire dysfunktie of enig andere medische aandoening vast te stellen. 18 ‘tender-points’ werden onderzocht om te testen op fibromyalgie. Laboratorium-testen omvatten een chemische screening (glucose, calcium, elektrolyten, urinezuur, lever-funktie testen en nier-funktie testen), complete bloedcel-telling met differentiatie en bloedplaatjes-telling, T4 en TSH, erythrocyten-sedimentatie-snelheid, arthritis-profiel (reumatoïde factor en anti-nucleair antilichaam), hepatitis-B oppervlakte-antigen, CPK, HIV-screening en urine-analyse. […]

Diagnostisering van CVS

Op het einde van het tweede stadium was een team artsen verantwoordelijk voor het stellen van de uiteindelijke diagnoses. Twee artsen toetsten, onafhankelijk van elkaar, elk dossier qua U.S. definitie van CVS, ICF, uitgesloten voor CVS […] of controle. […] Bij onenigheid […] bekeek een derde arts het dossier en de meerderheid besliste was. […]

[…]

De CDC empirische CVS-definitie (Reeves et al. 2005) beoordeelt vermoeidheid via de MFI. Reeves et al. definiëren ernstige vermoeidheid als een score ≥ 13 voor de MFI ‘Algemene Vermoeidheid’ sub-schaal of ≥ 10 voor de MFI ‘Verminderde Aktiviteit’ sub-schaal. […]. De ‘Symptom Inventory’ (SI) wordt gebruikt om symptomen te beoordelen. De scores voor frequentie en ernst voor elke van de 8 kritieke Fukuda et al. symptomen werden vermenigvuldigd en dan opgeteld. Om aan de Reeves et al. symptoom-criteria te voldoen, moet een persoon 4 of meer symptomen hebben en een totale score ≥ 25 op de SI.

De Canadese klinische M.E./CVS definitie (Carruthers et al. 2003) specificeert dat post-exertionele malaise moet aanwezig zijn met een verlies van lichamelijke of mentale stamina, snelle spier- of cognitieve vermoeibaarheid, waarvan men meestal pas na 24 uur of langer herstelt. Daarenboven moeten er 2 of meer neurologische/cognitieve symptomen (bv. verwarring, concentratie-stoornis, verminderd korte-termijn geheugen) aanwezig zijn. Er moet ook sprake zijn van niet-verfrissende slaap of slechte slaap-kwaliteit of verstoring van het slaap-ritme, alsook van een significante graad van gewricht- of spier-pijn. Er is een klein aantal patiënten zonder pijn of slaap-dysfunktie en een diagnose kan enkel worden gegeven wanneer deze individuen een klassieke infektueuze ziekte-aanvang hebben. Ten slotte moet er minstens één symptoom van de 2 volgende categorieën zijn: autonome tekenen (neuraal gemedieerde hypotensie, duizeligheid), neuro-endocriene manifestaties (bv. terugkerend gevoel van koortsigheid en/of koude lidmaat-uiteinden) en immune manifestaties (bv. terugkerende pijnlijke keel).

Statistische Analyses

We gebruikten beslissing-bomen om individuen met CVS en andere aandoeningen (ICF, Exclusies en Controles) te helpen onderscheiden, gebaseerd op hun antwoorden op de vragen. Voor de empirische CVS-definitie (Reeves et al. 2005, waren er 14 verschillende items of sub-schalen […] die werden gebruikt voor de klassificatie beslissing-boom, vergeleken met 43 vragen gebruikt voor de beslissing-boom voor de analyse van de M.E./CVS Klinische Canadese criteria. […] De waarde van het model werd gemeten via risico-schattingen (risico-statistieken en kruis-validatie [zie heironder]), die een schatting geven van hoeveel onbekende gevallen verkeerd geklassificeerd zijn; waarbij deze techniek kan worden veralgemeend naar nieuwe gegevens.

Resultaten

Voor de empirische CVS-criteria was de risico-statistiek 0,21 (79% van de gevallen werden correct geïdentificeerd). De kruis-validatie was 0,32 […]. Dit geeft de veralgemeenbaarheid van de klassificatie aan: men kan verachten dat 68% van de nieuwe gevallen correct zullen worden geïdentificeerd. De 6 items het meest significant voor de klassificatie waren: pijnlijke keel, lymfeklier-pijn, MFI ‘Verminderde Aktiviteit’, SF-36 ‘Sociaal Funktioneren’, gewricht-pijn en SF-36 ‘Rol-lichamelijk’.

Voor de Canadese criteria was de risico-statistiek 0,13 (87% van de gevallen werden correct geïdentificeerd) en de kruis-validatie was 0,27: 73% van de nieuwe gevallen zullen correct worden geïdentificeerd. De 6 items het meest significant voor de klassificatie waren: pijnlijke keel, lymfeklier-pijn, onvermogen zich te concentreren, aanwezigheid van multipele chemische gevoeligheden, post-exertionele malaise en niet-verfrissende slaap.

Bespreking

De algemene bevindingen van de studie zijn dat de Reeves et al. (2005) criteria niet zo goed in staat waren om gevallen van niet-gevallen te onderscheiden als de Canadese criteria (Carruthers et al. 2003). Zoals vermeld in de inleiding worden de Reeves et al. criteria bekritiseerd als zijnde algemener en breder dan de Fukuda et al. (1994) criteria. De resultaten van deze studie suggereren dat deze criteria in staat zijn slechts 79% van de gevallen te onderscheiden van andere, terwijl de Canadese criteria in staat bleken 87% van de gevallen te onderscheiden. De Canadese criteria lijken ook beter om te veralgemenen naar nieuwe gevallen. Daarnaast lijkt het dat bij onderzoeken van de items die bij beide analyses werden geselekteerd, de Canadese criteria kardinale en centrale kenmerken van de ziekte selekteren.

Er wordt dikwijls gedacht dat CVS post-exertionele malaise en neurocognitieve dysfunktie omvat; en beide doken inderdaad op als voorspellende factoren in de Canadese criteria, maar niet in de Reeves et al. (2005) empirische criteria. Daarnaast duiken slaap-stoornissen en pijn-symptomen, andere belangrijke symptomen van CVS, op in de Canadese criteria, maar niet in de Reeves et al. criteria. In de andere categorie van de Canadese criteria, komen twee symptomen – pijnlijke keel en multipele chemische gevoeligheden – te voorschijn op gebied van immuniteit, en dit levert bewijs dat de Canadese criteria meer sleutel symptomen van deze ziekte identificeren. In tegenstelling daarmee hadden de empirische criteria de neiging meer algemene gebieden – inclusief verminderde aktiviteit, sociaal funktioneren en rol-funktie problemen, enkele pijn-kwesties – te identifceren. Kritieke symptomen zoals post-exertionele malaise, neurocognitieve symptomen en slaap-stoornissen werden echter niet geïdentificeerd als discriminerende symptomen.

Data-mining kan een nuttig instrument zijn bij het helpen stellen van een diagnose van CVS. Er zijn veel uitdagingen bij het diagnostiseren van CVS omdat het een zeer heterogene ziekte is. Sommige symptomen die er mee geassocieerd zijn, zijn courant bij andere ziekten en, zoals we hebben geschetst, zijn er concurrerende definities die onderzoekers kunnen gebruiken. Meer werk aangaande data-mining bij M.E./CVS-research zou kunnen helpen bij het verder identificeren van kardinale symptomen, leidend tot een beter diagnostisch vermogen. Dit zou ook een objectieve, computer-gestuurde beslissing combineren met een medisch beïnvloede beslissing van een arts om te komen tot een betere en meer betrouwbare manier om M.E./CVS te diagnostiseren en te behandelen. Deze techniek werd gebruikt bij andere medische diagnoses, zoals borst-kanker. Men vond dat het gebruiken van data-mining met beslissing-bomen bij het stellen van de diagnose van kwaadaardige borst-tumoren de diagnostische nauwkeurigheid verhoogde tot 95% (87% enkel door een arts).

Er waren meerder beperkingen bij de studie. De grootte van het staal was relatief klein en er is duidelijk nood aan replicatie van deze studie bij grotere groepen. Daarnaast werden de Fukuda et al. (1994) criteria gebruikt om gevallen te selekteren en dit zou een bias kunnen hebben betekend ten voordele van empirsche definitie, aangezien deze gebaseerd is op de Fukuda et al. criteria. Dit was echter niet het geval met de Canadese criteria, die beter in staat bleken gevallen en niet-gevallen te klassificeren. Er waren meer items van de Canadese criteria dan de empirische definitie; maar als we de twee sets criteria zouden vergelijken, zouden we moeten gebruiken wat gespecificeerd is in beide criteria, en minder items selekteren voor de Canadese criteria zou geen faire test van deze criteria zijn geweest. Merk verder op dat, ondanks de ongelijkheid qua aantal kenmerken, beide definities het zelfde aantal significante items opleverden.

Tot besluit deze studie onderzocht items die twee sets criteria voor het identificeren van gevallen versus niet-gevallen konden onderscheiden. De Canadese criteria lijken een betere risico-statistiek te hebben, en dit wijst er op dat deze beter in staat was gevallen van niet-gevallen te onderscheiden dan de empirische definitie. Daarenboven leken de Canadese criteria, bij het onderzoeken van de geselekteerde items, meer items te omvatten die central zijn voor een CVS-definitie, en dit levert construkt-validiteit voor deze criteria op.

september 14, 2011

Pijn tast beweging-output aan

Filed under: Behandeling,Neurologie — mewetenschap @ 7:06 am
Tags: , , , , , ,

Onderstaand artikel is een vervolg op ‘Centrale sensitisatie & pijn-behandeling’. Daar kan de lezer reeds veel van de gebruikte terminologie nalezen…

Nociceptie (of noci-perceptie) is het geheel van neurale processen om schadelijke prikkels waar te nemen en te verwerken. Signalen die in de periferie ontstaan worden naar het centraal zenuwstelsel doorgegeven; deze signalen ontstaan bij nociceptoren, (pijn-receptoren) die mechanische, thermische of chemische veranderingen – die boven een bepaalde drempel liggen – kunnen detekteren. De signalen worden doorgegeven via het ruggemerg naar de hersenen. Nociceptie triggert ook autonome responsen. Nociceptieve pijn wordt dus veroorzaakt door stimulatie van perifere zenuw-vezels die enkel reageren op stimuli die een nadelige intensiteit benaderen of overstijgen. Het motor-systeem is het deel van het centraal zenuwstelsel dat betrokken is bij beweging. De motor-cortex is het deel van de hersenschors dat betrokken is bij de planning, controle en uitvoering van bewuste beweging-funkties. Eenvoudig gezegd is nociceptie-motor interaktie dus de wisselwerking tussen pijn-waarneming en beweging.

Met ‘motor-retraining’, motorische her-training (functionele her-training) wordt over het algemeen bedoeld: het versterken van de spieren, het verbeteren van de lichamelijke stabiliteit – in relatie tot pijn en beperkingen – na een trauma, beroerte, enz. Het doel is het herstel van een optimale funktionele controle: specifieke taken weer mogelijk maken en de houding daartoe aanpassen, het evenwicht behouden… Er bestaan daarvoor verscheidene methoden maar een individuele aanpak is vereist. Hierbij is het nodig de echte klinische prioriteiten van de patient te identificeren, en de beweging te evalueren (pijn?), diagnostiseren (observatie, palpatie, echografie,…) en klassificeren in termen van pijn en dysfunktie. Het is NIET wat tegenwoordig wordt begrepen onder de graduele oefentherapie (GOT) die de CVS referentie-centra zien als dé behandeling voor CVS.

‘Pacing’ (zie ‘Richtlijnen voor ‘Pacing’’) wordt regelmatig aangewend bij het management van chronische pijn. Toch zijn er maar weinig studies naar de uitkomsten. ‘Pacing’ wordt dikwijls niet of slecht gedefinieerd. Soms is het “taken geleidelijk aan introduceren zodat de patient vaardigheden, vertrouwen kan opbouwen, en de aktiviteit tolereren zodat men die kan verhogen”, soms “de aktiviteiten opdelen in beheersbare stukken met geplande pauzes” of “evenwicht brengen in de cyclus van over-aktiviteit & onder-aktiviteit”… (Gill JR, Brown CA. A structured review of the evidence for pacing as a chronic pain intervention. Eur J Pain. 2009; 13: 214-216).

Deze literatuur-studie sluit aan op eerder werk van de groep van Nijs betreffende pijn maar handelt niet per se over M.E.(cvs). Het mag echter duidelijk zijn dat men ook deze aandoening in gedachten had; de conclusies gaan wellicht ook hiervoor op. Men blijkt op zoek naar manieren om de pijn te doen dalen om aan ‘motorisch herstel’ te kunnen gaan doen. O.i. zou dit een stap kunnen zijn op weg naar het achterwege laten van GOT en het opteren voor pacing (samen met pijn-behandeling)… Natuurlijk is er dan nog het probleem van de post-exertionele malaise, enz.

*************************

Clin J Pain. 2011 Jun 27. [pre print]

Nociception Affects Motor Output: A Review on Sensory-motor Interaction With Focus on Clinical Implications

Jo Nijs, PT, MPT, PhD* † ‡, Liesbeth Daenen, PT, MSc* † §, Patrick Cras, MD, PhD §, J Filip Struyf, PT, MSc* †, Nathalie Roussel, PT, MPT, PhD † § and Rob A.B. Oostendorp, PT, MPT, PhD¶

* Department of Human Physiology, Faculty of Physical Education & Physiotherapy, Vrije Universiteit Brussel

† Division of Musculoskeletal Physiotherapy, Department of Health Care Sciences, Artesis University College Antwerp

‡ Department of Physical Medicine and Physiotherapy, University Hospital Brussels

§ Department of Neurology, Faculty of Medicine, University of Antwerp – Department of Neurology, University Hospital Antwerp, Belgium

¶ Research Centre of Allied Health Sciences, Scientific Institute for Quality of Healthcare, Radboud University Nijmegen Medical Centre, The Netherlands

Samenvatting

Doelstellingen: Research heeft gezorgd voor een steeds beter begrip van nociceptie-motor interaktie. Nociceptie-motor interaktie gaat meestal zonder bewuste gedachten in zijn werk. Vandaar dat in vele gevallen patiënten noch klinici zich gewaar zijn van de interaktie. De bedoeling is de wetenschappelijke literatuur betreffende nociceptie-motor interaktie, met nadruk op de klinische implicaties, te bespreken.

Methodes: Verhalende bespreking.

Resultaten: Chronische nociceptieve stimuli resulteren bij mensen in corticale ‘relay’ van de motor-output en een verminderde aktiviteit van de pijnlijke spier. Door nociceptie geïnduceerde beweging-inhibitie zou doeltreffende ‘motor retraining’ kunnen voorkomen. Daarnaast reageert het sympathisch zenuwstelsel op chronische nociceptie met een verhoogde sympathische aktivatie. Niet enkel beweging- en sympathische output worden aangetast door nociceptieve input, ook afferente mechanismen (proprioceptie [positie-zin; voor wat meer uitleg: zie ‘Vibratie-therapie voor M.E.(cvs)?], somato-sensorische verwerking [van de lichamelijk-zintuigelijke informatie]) worden beïnvloed door tonische spier- nociceptie.

Bespreking: Het klinisch gevolg van de verschuiving qua denk-patroon hieromtrent is te stoppen met proberen de normale motor-controle in geval van chronische nociceptie te herstellen. Aktivering van central nociceptieve inhiberende mechanismen, door het verminderen van de nociceptieve input, zou nociceptie-motor interaktie kunnen aanpakken.

 

Stel je voor dat je blootsvoets in je living wandelt. Plots stap je met je linker-voet op een spijkertje en onmiddellijk verander je je wandel-patroon door één been weg te trekken (d.w.z. je strekt je linker-voet, knie en heup-gewricht). Dit is een voorbeeld van een onwillekeurige aangeboren respons op de integratie van sensorische informatie op onderbewust niveau. Nociceptoren in de voet sturen signalen naar het ruggemerg, waar de signalen uitéénlopen, meerdere exciterende inter-neuronen [‘relay’- of schakel-neuronen; zijn verbonden met andere afferente (sensorische of receptor-) neuronen en efferente (motor- of effector-) neuronen] aktiveren, die op hun beurt α en γ motor-neuronen [types efferente neuronen; bezenuwen respectievelijk gewone spiervezels en spier-spoelen (zie: ‘Vibratie-therapie voor M.E.(cvs)?’)] prikkelen en de buig-spieren van het geprikkeld lidmaat tot contractie aanzetten. Op een gelijkaardige manier exciteren andere inter-neuronen inhiberende inter-neuronen die de de strek-spieren doen ontspannen en de ‘crossed extensor reflex’ [heel kort na een stimulus ontstaat de buig-reflex in het zich terugtrekkende lidmaat en extensie (strekking) in het andere = gekruiste extensie reflex).] helpt het evenwicht bewaren wanneer 1 voet wordt opgeheven.

De buig-reflex is een eenvoudig voorbeeld van nociceptie-motor interaktie: nociceptie triggert een motor-respons gekenmerkt door stimulatie van bepaalde spieren en inhibitie van andere. De interaktie tussen nociceptie en motor-output  [aktiviteit t.g.v. contractie van glad en gestreept spierweefsel (ook klier-sekretie) gecontroleerd door het brein – omvat voortbeweging, vaardigheden, spraak, kauwen,…] is echter veel ingewikkelder. Bijzonderlijk in gevallen van chronische nociceptie […] ontstaan aanpassingen in het centraal zenuwstelsel en wordt de motor-output op veel manieren aangetast. Klinici observeren dagelijks het enorm effekt van chronische nociceptie op motor-funktie. Patiënten met sub-acute en chronische goedaardige pijn bij musculoskeletale aandoeningen vertonen wijzigingen qua beweging-prestaties en motor-controle strategieën.

Neurofysiologische research heeft ons een beter begrip of nociceptie-motor interaktie opgeleverd. Nociceptie-motor interaktie wordt meestal onbewust verwerkt. Vandaar dat in veel gevallen patiënten noch klinici zich bewust zijn van de interaktie. Toch kan nociceptie-motor interaktie normale beweging-coördinatie beletten in aanwezigheid van chronische nociceptie.

Deze studie beoogde de huidige kennis van nociceptie-motor interaktie te bespreken en de mogelijke klinische implicaties van deze complexe processen aan klinici te verklaren. Ten eerste worden de doel-populaties gedefinieerd. Vervolgens wordt de neurofysiologie van nociceptie-motor interaktie verklaard, inclusief de manier waarop nociceptie de motor- en proprioceptie-mechanismen aantast. De rol van het sympathisch zenuwstelsel bij het mediëren van nociceptie-motor interaktie wordt uitgelegd. Deze mechanismen worden vertaald naar de klinische praktijk door te verklaren hoe ze de uitkomst van ‘motor retraining’ programmas kunnen beïnvloeden. Ten slotte worden prioriteiten voor verdere research in dit gebied bekeken.

DOEL-POPULATIES

Nociceptie-motor interaktie is van belang voor klinici die werken met patiënten met sub-acute en chronische musculoskeletale pijn. Deze omvatten patiënten met o.a. lage-rug pijn, (chronische) met whiplash geassocieerde aandoeningen, geleidelijk ontwikkelde nek-pijn, osteoarthritis, complex regionaal pijn syndroom, chronische wijdverspreide pijn, fibromyalgie, knie-pijn, schouder-pijn […]. Over het algemeen zouden klinici die tegenover een patient komen te staan die een vorm van chronische nociceptie ervaart nociceptie-motor interaktie moeten overwegen.

Eén van de best bestudeerde voorbeelden is a-specifieke lage-rug pijn. In aanwezigheid van chronische nociceptie kunnen de strategieën die door het centraal zenuwstelsel worden aangewend om de romp-spieren te controleren (d.w.z. motor-controle) gewijzigd zijn. […] De dysfunktionele veranderingen gaan gepaard met reorganisatie van de respresentatie van de romp-spieren in de motor-cortex [hoe de hersenen de spieren ‘zien’]. Tesamen resulteren deze dysfunkties in motor-controle gebreken en verstoorde wervelkolom-stabiliteit. Deze motor-controle gebreken werd lang als etiologisch beschouwd voor lage-rug pijn maar het huidig begrip van nociceptie-motor interaktie suggereert dat ze de oorzaak en het gevolg kunnen zijn […]. Er wordt gedacht dat gelijkaardige mechanismen van dis-coördinatie voorkomen bij personen met andere musculoskeletale pijn [ook bij M.E.(cvs) en het overlappende fibromyalgie aanwezig] aandoeningen. De neurofysiologie achter de interaktie wordt hieronder gedetailleerd uitgelegd.

NOCICEPTIE VERSTOORT EFFERENTE (MOTOR-OUTPUT) MECHANISMEN

Er is een hoeveelheid literatuur die aantoont dat motor-output verandert in respons op chronische nociceptie (d.w.z. tonische aktivatie van nociceptoren) [tonisch: past zich traag aan een stimulus en het signaal houdt aan over de duur van de stimulus; tegengesteld aan fasisch]. Het netto resultaat is een gereduceerde aktiviteit van de corresponderende spier. Experimenteel geïnduceerde nociceptie in spier-weefsel tast de eigenschappen van de vezel-membranen van spieren of de neuromusculaire transmissie niet aan, wat perifere oorzaken van gewijzigde motor-output in respons op nociceptie weerlegt. Nociceptie benadeelt motor-output via centrale mechanismen. Verscheidene tonische nociceptieve stimuli (hitte, chemische en mechanische) resulteren in corticale ‘relay’ [het doorschakelen naar de hersenschors] van de motor-output bij mensen. Geaktiveerde neuronen in de somato-sensorische cortex [deel van de hersenschors dat de sensorische informatie komende van het lichaam-oppervlak en diepere weefsels (spieren, pezen en gewrichten ontvangt/verwerkt] produceren een pijn-afhankelijke inhiberende input op de primaire motor-cortex [deel van de hersenschors verantwoordelijk voor plannen en uitvoeren van bewegingen] […]. Inderdaad: tonische nociceptieve stimuli toegepast op menselijk spier-weefsel resulteren in langdurige inhibitie van het beweging-systeem (de primaire motor-cortex), gemedieerd door motor-circuits in de hersenschors en het ruggemerg.

Motor-cortex inhibitie gebeurt onmiddellijk in respons op nociceptie maar het vervaagt zodra de het niveau van ervaren pijn voor een bepaalde periode stabiel wordt en geen verdere toename qua pijn-perceptie door de patient wordt verwacht. Dit impliceert dat motor-cortex inhibitie ‘variaties’ in pijn-perceptie weerspiegelt en niet langer nodig is als de pijn-graad gedurende een tijd stabiel is. Het vertalen van deze bevindingen naar de klinische praktijk, behandel-strategieën (bv. ‘pacing’ pijn-management [zie inleiding] zou moeten gericht zijn op het verminderen van variaties in pijn-perceptie eerder dan focussen op pijn-graad.

Chronische nociceptieve input door spiervezels is krachtiger dan nociceptieve cutane input (onstaand in de huid) wat betreft het induceren van langdurige veranderingen qua neuronale prikkelbaarheid van de motor-cortex: door nociceptie geïnduceerde inhibitie van de motor-cortex prikkelbaarheid via de spieren houdt bij mensen aan tot vele uren na het herstel van de nociceptie. Daarenboven is de gedaalde prikkelbaarheid van de motor-cortex geïnduceerd via huid-nociceptie bij voorkeur gelokaliseerd in de spieren in de nabijheid van de pijnlijke plaats. […] Dit brengt ons bij de kwestie van gewijzigde (compenserende) motor-strategie in respons op nociceptie, die in de volgende paragraaf wordt besproken. Onschadelijke stimuli op gewrichten, zoals ‘mid-range’ beweging [tussen stretchen en contractie], triggeren reflex-ontladingen in γ motor-neuronen, die belangrijk zijn voor het reguleren van de stabiliteit van gewrichten tijdens normale beweging. In tegenstelling daarmee hebben (potentieel) schadelijke bewegingen uitgesproken effekten op α motor-neuronen, terwijl afferenten in de gewrichten onder normale omstandigheden slecht zwakke effekten op deze neuronen uitoefenen. Nociceptie reduceert de aktiviteit van de pijnlijke spier; toch blijft de spierkracht behouden [is volgens sommigen ook zo bij M.E.(cvs) maar er is wel vertraagd herstel van de spierkracht na beëindigen van de inspanning]. Hoe houden spieren kracht in stand tijdens nociceptie? Synergistische spieren vertonen een verminderde aktiviteit in respons op experimentele spier-nociceptie. Vandaar dat veranderingen in synergistische spieren het behoud van spierkracht tijdens nociceptie niet kunnen verklaren. Nociceptie in diepe weefsels (bv. nociceptie in diep-gelegen spieren) vermindert de ontlading van laag-drempelige motor-units [samentrekking-eenheden van een spier; bestaat uit een motor-neuron en alle spier-vezels die het doet samentrekken] maar terzelfdertijd worden nieuwe units gerecruteerd om het behoud van kracht te verzekeren ondanks de verminderde motor-unit ontladingen. M.a.w. het zenuwstelsel gebruikt een verschillende motor-unit recrutering-strategie om kracht te behouden tijdens nociceptie, wat de inhibite van één groep motor-units en de gelijktijdige recrutering van een nieuwe groep motor-units omvat. Deze observaties zijn verantwoordelijk voor nociceptie in diepe spieren en voor nociceptie geïnduceerd in niet-spier weefsel zoals het vet-kussen onder de knieschijf. Daarnaast hangt de compenserende motor-strategie in respons op nociceptie af van de biomechanische beperkingen van het musculoskeletaal systeem opgelegd door de uitgevoerde taak.

Een ander belangrijk stuk bewijs die de nociceptie-motor interaktie adresseert, komt van de studie over herhaalde transcraniale magnetische stimulatie [rTMS] van de motor-cortex, die kortdurende analgetische effekten heeft bij verscheidene populaties met chronische pijn. Repetitieve transcraniale magnetische stimulatie van de motor-cortex richt zich direct op de diverse strukturen van het centraal zenuwstelsel die betrokken zijn bij verwerking van nociceptie. Gerichte somato-topicale [betreffende de relatie tussen de lokaties van neuronen in het centraal zenuwstelsel en de weefsels die ze ‘bedienen’] stimulatie van de motor-cortex pakt de sensorisch-discriminatieve aspekten van pijn [aangeven van type (mechanisch, chemisch, warmte), plaats, intensiteit en tijdsverloop van een pijnlijke stimulus] aan en repetitieve transcraniale magnetische stimulatie keert de geïnhibeerde intra-corticale motor-circuits om, wat dalende nociceptieve inhibitie zou kunnen herstellen.

NOCICEPTIE VERZWAKT AFFERENTE (PROPRIOCEPTIEVE) MECHANISMEN

Niet enkel efferente motor-mechanismen zijn aangetast bij nociceptive input maar afferente mechanismen (d.i. somato-sensorische verwerking, inclusief proprioceptie) worden ook beïnvloed door tonische spier-nociceptie. Uit dier-studies leerden we dat spier-nociceptie significante wijzigingen in de proprioceptieve mogelijkheden van beweging-gerelateerde neuronen veroorzaakt. […] Deze gegevens wijzen in de richting van een door nociceptie geïnduceerde onderdrukking van tonische pre-synaptische of post-synaptische [voor en na de verbinding tussen zenuwcellen] inhibitie van pre-motor [de pre-motor cortex is van belang voor de sensorische begeleiding van beweging en spier-controle] inter-neuronen in proprioceptieve mechanismen in het ruggemerg. Nociceptieve input zou de impuls-aktiviteit van de spier-spoel afferenten kunnen moduleren (doen dalen of stijgen) of Golgi-apparaten [zie inleiding bij ‘Vibratie-therapie voor M.E.(cvs)?] kunnen de mogelijkheid van het centraal zenuwstelsel aantasten om proprioceptieve informatie te gebruiken.

Naast gewijzigde somato-sensorische input, verandert nociceptie ook somato-sensorische verwerking. Er werd corticale reorganisatie geïdentificeerd bij patiënten zonder een aantoonbare of lokale nociceptieve etiologie maar met chronische pijn of niet-pijnlijke pathologische sensaties. In enkele studies was de mate van corticale reorganisatie gecorreleerd met de pijn-intensiteit in het aangetast lidmaat. Corticale veranderingen zouden veroorzaakt kunnen worden door chronische nociceptie. Een studie stelde vast dat lokale anaesthesie tot een vermindering in fantoom-pijn leidt en tot de eliminatie van corticale reorganisatie bij individuen met unilaterale amputatie. Therapieën ter verbetering van het integreren van zintuigelijke waarneming en beweging in het motor-controle systeem [gebaseerd op de principes van neuroplasticiteit] reduceren  zo ook de corticale reorganisaties en verbeteren de pijn.

HET SYMPATHISCH ZENUWSTELSEL MEDIEERT NOCICEPTIE-MOTOR INTERAKTIE

Nociceptie is een veel-voorkomende en belangrijke stressor die het stress-respons systeem aktiveert, inclusief amplificatie van tonische aktiviteit in het sympathisch zenuwstelsel. Schadelijke mechanische stimuli geïnduceerd door knie-bewegingen en injekties in gewrichten met prostaglandinen (die gewricht-inflammatie nabootsen), wekken excitatorische reflexen van de sympathische units van gewricht-zenuwen op, terwijl onschadelijke stimuli dat niet doen. Versterking van tonische aktiviteit in het sympathisch zenuwstelsel oefent een waaier van aktiviteiten uit die de bevindingen betreffende  nociceptie-motor interaktie, ten minste gedeeltelijk, kunnen verklaren. Inderdaad: chronische amplificatie van tonische sympathische aktiviteit induceert vasoconstrictie in skelet-spieren, moduleert skelet-spier samentrekbaarheid en ontlading van verscheidene proprioceptoren (bv. spier-spoelen). Door nociceptie geïnduceerde en sympathisch bestendigde vasoconstrictie leidt tot onvoldoende doorbloeding voor werkende spieren, wat spier-hypoxie [zuurstof-tekort] en bijgevolg verhoogde oxidatieve stress oplevert, wat op zijn beurt spier-nociceptie kan triggeren. […] Amplificatie van tonische sympathische aktiviteit onderdrukt de gevoeligheid van proprioceptoren zoals spier-spoelen, wat op zijn beurt de kwaliteit van proprioceptieve informatie naar het centraal zenuwstelsel verslechtert. Dit laatste zou de bevindingen van verstoorde proprioceptie in geval van chronische nociceptie kunnen verklaren (hierboven uitgelegd in ‘Nociceptie verstoort afferente (proprioceptieve) mechanismen). Er wordt besloten dat chronische door nociceptie geïnduceerde amplificatie van tonische sympathische aktiviteit een cruciale factor voor verslechtering van of motor-output zou kunnen zijn.

MODULEERT NOCICEPTIE-MOTOR INTERAKTIE DE OVERGANG VAN ACUTE NAAR CHRONISCHE PIJN?

Nociceptie-motor interaktie zou de overgang van acute naar chronische pijn kunnen regelen. Deze notie wordt ondersteund door de observatie dat het effekt van acute nociceptie op beweging-variabiliteit verschilt van chronische pijn toestanden. Acute nociceptie wordt in feite gekenmerkt door een hoge motor-variabiliteit, wat resulteert in een beschermende aanpassing met verminderde spier-aktiviteit tijdens funktionele taken. Bij chronische pijn toestanden vermindert de grootte-orde van de beweging-variabiliteit en verhoogt de spier-aktiviteit. […]

VERSTORING VAN LICHAAM-BEELD BIJ PATIËNTEN MET CHRONISCHE PIJN

Er werd reeds lang vastgesteld dat multi-receptieve neuronen (of neuronen met een breed-dynamisch bereik) in de dorsale hoorn van het ruggemerg niet enkel de capaciteit hebben te aktiveren in respons op een waaier aan nociceptieve stimuli en zwakke mechanische stimulatie, maar ze hebben ook de capaciteit alle informatie te ontvangen die komt van de interfaces met externe omgeving (sensoren in de huid) en het intern milieu (sensoren in de ingewanden en het musculoskeletaal systeem). Dit resulteert in ‘basale somesthetische aktiviteit’ [door de hersenen gecreëerd beeld op basis van zintuigelijke waarnemingen van aanraking, druk, koude, warmte en pijn] die het brein inlichtingen geeft die relevant zijn voor de integriteit van het lichaam en daardoor bijdraagt aan construeren van ons ‘lichaam-schema’ of ‘lichaam-beeld’.

Nociceptie wijzigt het funktioneren van multi-receptieve neuronen [zenuwcellen waar verschillende soorten prikkels samenkomen]. Secundaire hyperalgesie [verhoogde pijn-gevoeligheid] refereert naar verhoogde responsiviteit van multi-receptieve neuronen die gelokaliseerd zijn in de ruggemerg-segmenten [het menselijke ruggemerg is onderverdeeld in 31 segmenten met telkens rechts en links paren ruggemerg-zenuwen (sensorisch & motor)] […]. In veel gevallen van chronische pijn komt een toestand van ‘centrale sensitisatie’ voor. Hoewel perifere sensitisatie een lolaal fenomeen is, is centrale sensitisatie een proces in het centraal zenuwstelsel. Centrale sensitisatie wordt gedefinieerd als een verhoogde responsiviteit van centrale neuronen voor van polymodale nociceptoren [C-vezel nociceptoren; nociceptoren van niet gemyeliniseerde zenuw-vezels, geaktiveerd door meerdere types stimuli (warmte, mechanische druk of inflammatie-mediatoren t.g.v. weefselschade); dus de meest gevoelige…]. Centrale sensitisatie omvat een veranderde sensorische verwerking in de hersenen, verstoring van dalende anti-nociceptieve mechanismen [Meeus M, Nijs J, Van de Wauwer N et al. Diffuse noxious inhibitory control is delayed in Chronic Fatigue Syndrome: an experimental study. Pain (2008) 139: 439-48: “Vertraagde pijn-inhibitie kan een rol spelen bij chronische pijn bij CVS maar verder onderzoek is vereist.”], gestegen aktiviteit van nociceptie-faciliterende mechanismen, ‘temporale sommatie’ van secundaire pijn of ‘wind-up’ en ‘long-term potentiation’ [voor uitleg van deze termen zie ‘Centrale sensitisatie & pijn-behandeling] van neuronale synapsen in de ‘anterior cingulate’ cortex [bepaalde zenuw-bundels in de hersen-schors]. Daarnaast is de pijn-neuromatrix over-aktief in gevallen centrale sensitisatie en chronische pijn. Verhoogde aktiviteit is aanwezig in hersen-gebieden die bekend staan betrokken te zijn bij acute pijn-sensaties zoals de insula [deel van de hersenen waar zintuiglijke prikkels worden samengebundeld], de ‘anterior cingulate’ cortex en de pre-frontale cortex [bepaalde delen van de hersenschors], maar niet in de primaire of secundaire somato-sensorische cortex. Een over-aktieve pijn-neuromatrix brengt ook hersen-aktiviteit met zich mee in gebieden die niet betrokken zijn acute pijn-sensaties […]. Het netto resultaat wat betreft multi-receptieve neuronen is een uitgesproken gestegen responsiviteit […], die op hun beurt de basale somesthetische aktiviteit, komende van deze neuronen, verstoren. Vandaar dat het lichaam-beeld wordt verstoord bij personen met chronische pijn te wijten aan centrale sensitisatie. Zelfs bij afwezigheid van nociceptie wordt dikwijls pijn ervaren in geval van centrale sensitisatie. Daarom resulteert chronische nociceptie dikwijls in centrale sensitisatie maar is deze niet langer vereist voor het ervaren van pijn eens dat centrale sensitisatie werd vastgesteld.

Ontwrichting van het lichaam-beeld kan klinisch worden herkend door een aantal beweging-anomalieën. [o.a.. gevoel van opgezwollen ledematen in afwezigheid van visueel bewijs van oedeem of zwelling, aangetast lidmaat kleiner ervaren dan het zou moeten, gevoel van gewricht-stijfheid in afwezigheid van objectieve tekenen van verminderde mobiliteit, gevoel van stunteligheid of verminderd bewustzijn waar de ledematen zich bevinden in de ruimte] Er is bewijsmateriaal dat aantoont dat acute (experimentele) nociceptie onvoldoende is om het lichaam-beeld te veranderen, wat onze notie ondersteunt dat verstoring van het lichaam-beeld enkel relevant wordt bij mensen met sub-acute (6 tot 12 weken) tot chronische pijn (> 12 weken). Merk op dat niet alle anomalieën aanwezig moeten zijn bij personen met een ontwricht lichaam-beeld. We geloven dat de aanwezigheid van 2 of meer anomalieën in combinatie met chronische pijn en bewijs voor centrale sensitisatie volstaand. Richtlijnen voor de herkenning van centrale sensitisatie zijn bekend. [Herkenning gebeurt op basis van de diagnose, tesamen met de medische geschiedenis, klinisch onderzoek en analyse van de behandel-respons.]

CHRONISCHE DOOR NOCICEPTIE GEÏNDUCEERDE MOTOR-INHIBITIE ZOU DOELTREFFENDE MOTOR RETRAINING KUNNEN VERHINDEREN

Opmerkelijk: de aanpassingen qua motor-controle in respons op nociceptie houden aan ondanks de verlichting van nociceptie, wat mogelijke implicaties heeft voor het terugkeren van pijn. Verstoorde motor-controle patronen zoals die typisch worden gezien tijdens episodes van verscheidene soorten of musculoskeletale pijn houden zelfs aan als de patient herstelt. Dit werd bewezen bij meerdere musculoskeletale aandoeningen die frequent terugkeren, inclusief nek-pijn, lage-rug pijn en met whiplash geassocieerde aandoeningen.

Ondanks deze observaties, worden bij rehabilitatie-strategieën over gans de wereld nog steeds motor-controle (her)training strategieën aangewend voor personen met chronische nociceptie. Aan de ene kant lijkt dit een redelijke benadering gezien het verstoorde lichaam-schema bij vele van deze patiënten. Aan de andere kant is deze strategie in tegenstelling met ons huidig begrip van nociceptie-motor interaktie. Zoals hierboven uitgelegd inhibeert chronische nociceptie motor-output. Zodoende zou motor-retraining tijdens chronische nociceptie wel eens nutteloos kunnen zijn. Een mogelijke oplossing voor dit probleem wordt hieronder besproken. In dit opzicht wordt ‘motor-retraining’ gedefinieerd als het gebruik van inspanning-strategieën die tot doel hebben motor-controle te herstellen (bv. ‘retraining’ van de kern-stabiliteit [oefeningen om voor controle en ondersteuning van wervelkolom en bekken te zorgen via bepaalde spieren]).

BESPREKING

Aktivatie van Dalende Nociceptieve Inhiberende Mechanismen om Motor Retraining toe te Laten?

Corticale invloeden op nociceptie-motor interaktie worden waarschijnlijk ten dele gemedieerd door corticale N-methyl-D-aspartaat [NMDA; speelt een rol in de ontwikkeling van centrale sensitisatie] receptoren, waarvan werd aangetoond dat ze niet enkel een belangrijke rol spelen bij het mediëren van nociceptie en het aanmaken van pijnstillende mokekulen maar ook bij het verzekeren van beweging-coördinatie. Ontwrichting van de cortex-specifieke N-methyl-D-aspartaat funktie resulteert in een gebrekkige beweging-coördinatie. Deze observaties bij dieren wijzen naar een nauwe interaktie tussen nociceptieve pijnstilling en beweging-coördinatie, en kunnen ons daardoor leiden naar het gebruiken van nociceptieve inhibitie om de schadelijke effektenvan nociceptie op motor-prestatie te overwinnen.

Ondanks de groter wordende hoeveelheid research op dit vlak, is een diepgaand begrip van de bidirectionele nociceptie-motor interaktie nog lang niet bereikt. Veel vragen blijven onbeantwoord, in het bijzonder deze aangaande de behandeling van nociceptie-motor interaktie. Vandaar dat verder onderzoek gerechtvaardigd is. Specifiek: hoewel studies die de nadelige effekten van chronische nociceptie op motor-prestatie bij mensen onderzoeken vrij talrijk zijn, zijn studies die het effekt van nociceptieve inhibitie op motor-prestatie onderzoeken nog niet beschikbaar. Het bestuderen van de schadelijke effekten op nocicepte (op de motor-respons) is één zaak, zoeken naar een oplossing is een andere. Het aktiveren van nociceptieve inhiberende mechanismen om de nadelige effekten op chronische nociceptie op motor-output te overwinnen, zou een oplossing kunnen blijken.

Het klinisch gevolg van de verschuiving qua denken hieromtrent is stoppen met proberen de normale motor-controle te herstellen in geval van chronische nociceptie bij patiënten met musculoskeletale aandoeningen. Het herstellen van spier-controle over de romp bij patiënten met lage-rug pijn bv. zal waarschijnlijk niet succesvol zijn tenzij de nadelige effekten van nociceptie-motor interaktie worden aangepakt. Er wordt gehypothiseerd dat aktivatie van centrale nociceptieve inhiberende mechanismen, door het verminderen van nociceptieve input, de nociceptie-motor interakties kunnen aanpakken. Aktivatie van de peri-aqueductale grijze-stof [een struktuur in de midden-hersenen] bv. aktiveert dalende seretonerge en noradrenerge neuronen die [bepaalde hersen-gebieden] aktiveren. Deze herstenstam-centra hebben een krachtige inhiberende werking op nociceptieve input op niveau van de ruggemerg-segmenten. Aktivatie van dalende nociceptieve inhibitie reduceert de nociceptieve input naar het centraal zenuwstelsel. Vandaar dat motor-output (gedeeltelijk) zou kunnen worden hersteld bij condities van nociceptieve inhibitie. Deze hypothese wordt ondersteund door de bevinding dat de piek inspanning-prestatie verbetert bij gebruik van acetaminophen [paracetamol]. [Mauger AR, Jones AM, Williams CA. Influence of acetaminophen on performance during time-trial cycling. J Appl Physiol (2010) 108: 98-104] Acetaminophen werkt in de eerste plaats centraal: het versterkt dalende inhiberende mechanismen, namelijk de serotonerge dalende nociceptieve mechanismen. Deze benadering zou moeten toelaten motor-controle ‘retraining’ strategieën op effektieve wijze te ondernemen.

Overéénkomstig met deze redenering is het gebruik van serotonine-heropname inhibitoren tesamen met motor-controle ‘retraining’. Serotonine-heropname inhibitoren aktiveren serotonerge dalende mechanismen die, ten dele, opioïde peptiden bevattende inter-neuronen in de dorsale hoorn recruteren. Zo ook hebben centraal-werkende analgetica zoals Duloxetine [merknaam Cymbalta], een selektieve en gebalanceerde serototine- (5-HT) en norepinefrine-heropname inhibitor (SNRI), hun doeltreffendheid bij een waaier aan chronische pijn aandoeningen, gekenmerkt door centrale sensitisatie (bv. diabetische perifere neuropathische pijn, fibromyalgie en osteoarthritis bewezen. Het blijft onduidelijk of deze klinische effekten kunnen worden versterkt door het combineren van medicijn-gebruik met motor-controle ‘retraining’. [Veel M.E.(cvs)-patiënten zijn echter overgevoelig voor dergelijke medicijnen en de bijwerkingen zouden ook verhoogd zijn…]

Om de klinische gevolgen van nociceptie-motor interakties verder te onderzoeken, zou het gebruik van virtuele realiteit of conventionele transcutane elektrische zenuw-stimulatie (TENS) in combinatie met motor ‘retraining’ mogelijkheden kunnen bieden. Virtuele realiteit werd voorgesteld als een desensitisatie-therapie [onderzoekers hypothiseren dat VR als een niet-farmacologische vorm van pijnstilling werkt via emotioneel-affective, op emotie gebaseerde cognitieve en aandacht-processen op het pijn-modulatie systeem van het lichaam] en bewijs ter ondersteuning van zijn analgetische effekten bij patiënten met chronische pijn werd geleverd. [bij VRET (‘Virtual reality exposure therapy’) voor FM biedt men bv. voorstellingen over inspanning aan, visueel via een ‘VR helm’; men spreekt over ‘onderdompeling, immersie’ en pijn-‘distractie’ (verstrooiing)] [overzicht-artikel: Gold JI, Belmont KA, Thomas DA. The neurobiology of virtual reality pain attenuation. Cyberpsychol Behav. (2007) 10: 536-544] Virtuele realiteit biedt een realistische, computer-gegenereerde omgeving die ‘motor-retraining’ mogelijk maakt en terzelfdertijd de bewuste aandacht van de gebruiker afleidt, weg van nociceptieve input. Conventionele TENS aktiveert afferente vezels van grote diameter, die op hun beurt dalende nociceptieve inhiberende mechanismen aktiveren door aktivatie van de ventro-laterale peri-aqueductale grijze-stof [struktuur in de midden-hersenen] en de rostrale ventro-mediale medulla [belangrijk hersenstam-centrum voor het regelen van de balans tussen nociceptieve inhibitie en nociceptieve vergemakkelijking]. Gezien de korte-termijn effekten, zou toepassing van conventionele TENS voor en tijdens ‘motor-retraining’ een oplossing kunnen bieden om de schadelijke gevolgen van nociceptie-motor interakties te overwinnen. Zo ook biedt manuele mobilisatie van gewrichten – die via de ruggemerg-segmenten gerelateerd zijn met de primaire bron van nociceptie – tijdelijk (30 à 45 min) aktivatie van dalende anti-nociceptieve mechanismen. Vandaar dat manuele gewricht-mobilisatie onmiddellijk gevolgd door motor-controle ‘retraining’ ook een oplossing zou kunnen zijn.

BESLUITEN

Research heeft ons een beter begrip geboden van nociceptie-motor interaktie. Chronische nociceptieve stimuli resulteren bij mensen in corticale ‘relay’ van de motor-output en een verminderde aktiviteit van de corresponderende spier. Daarnaast reageert het autonoom zenuwstelsel op chronische nociceptie met versterking van de tonische sympathische aktiviteit. Niet enkel motor- en sympathische output mechanismen worden aangetast door chronische nociceptieve input maar ook afferente mechanismen (proprioceptie, somato-sensorische verwerking) worden door nociceptie beïnvloed. Bewijsmateriaal dat een belangrijke rol voor nociceptie-motor interaktie bij de overgang van acute naar chronische pijn ondersteunt, stapelt zich op. Het lichaam-beeld wordt verstoord bij mensen met chronische nociceptive en chronische pijn omwille van centrale sensitisatie. Verstoring van het lichaam-beeld kan klinisch herkend worden d.m.v. een waaier aan beweging-anomalieën.

Gezien de waarschijnlijkheid dat door nociceptie geïnduceerde motor-inhibitie doeltreffende ‘motor-retraining’ belet, lijkt het redelijk te zoeken naar behandel-strategieën die de schadelijke effekten van chronische nociceptie op motor-prestaties omkeren. Er zijn klinische studies nodig om te onderzoeken of het aktiveren van nociceptieve inhiberende mechanismen daar toe in staat zijn.

Maak een gratis website of blog op WordPress.com.