基于自适应贝叶斯设计的纤维肌痛综合征Type 1B/CMi伤害感受器自发活动与机械敏化微神经造影研究(MICRO-FMS)

《Frontiers in Pain Research》:Study protocol for microneurographic investigation of nociceptor sensitisation in fibromyalgia syndrome (MICRO-FMS)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月06日 来源:Frontiers in Pain Research 3.5

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  引言:纤维肌痛中的慢性疼痛可能由C纤维伤害感受器(C-fibre nociceptors)的一个亚类,即Type1B或CMi伤害感受器(CMi nociceptors)的异常持续性活动驱动。正如C伤害感受器微神经造影(microneurography)研究中的

  
引言:纤维肌痛中的慢性疼痛可能由C纤维伤害感受器(C-fibre nociceptors)的一个亚类,即Type1B或CMi伤害感受器(CMi nociceptors)的异常持续性活动驱动。正如C伤害感受器微神经造影(microneurography)研究中的常见情况,这些既往研究中的患者数量有限,使该异常活动患病率点估计的置信区间较大。这使对持续性伤害感受器活动作为纤维肌痛疼痛产生机制的相对重要性的解释复杂化。本研究旨在通过一种自适应贝叶斯方案提高精确度,该方案最大化数据采集的产出和质量,同时最小化患者负担。本研究将阐明持续性伤害感受器活动的患病率在纤维肌痛患者群体中是否更高,以及这是否与其感觉表型和/或疼痛体验相关,从而为该疾病机制提供急需的见解。

方法:本研究采用优化的微神经造影方案和自适应研究设计。微神经造影方案通过简化的活动依赖性减慢(activity dependent slowing, ADS)方案早期识别CMi伤害感受器,以提高产出,从而能够有效采集主要结局数据。自适应研究设计将使用贝叶斯原理迭代评估无效性预测概率,并在高度确信假设为假时提前终止。此外,研究将采用问卷探索所研究区域疼痛与电生理数据之间的联系。最后,定量感觉测试(quantitative sensory testing, QST)将用于研究易激惹伤害感受器表型(irritable nociceptor phenotype)是否与CMi伤害感受器生理异常相关。

伦理与传播:本研究已在英国获得HRA REC批准。参与者将提供书面知情同意,并可随时退出且无后果。研究结束时,结果将通过同行评议出版物传播,数据将通过数据存储库提供。

优势与局限:- 贝叶斯无效性预测概率以减少微神经造影中的患者负担;- 微神经造影用于客观探查周围神经系统;- 优化微神经造影方案以有效回答主要假设;- 提前终止标准中的主观要素已与患者与公众参与和参与小组(Patient and Public Inclusion and Engagement Group)共同评估和共同制定。
本研究方案旨在通过微神经造影(microneurography)检验纤维肌痛综合征(fibromyalgia syndrome, FMS)患者C纤维机械不敏感伤害感受器(mechanically-insensitive C-fibre nociceptor, CMi;亦称Type 1B)的异常自发活动与机械兴奋性。FMS是一种原发性慢性疼痛综合征,以超过3个月的广泛性疼痛为特征,患病率约为2%–8%,伴显著情绪困扰、功能障碍、疲劳、认知功能障碍和睡眠障碍。其病因仍不清楚,可能涉及中枢和/或周围神经系统。既往组织学、定量感觉测试(QST)和临床问卷提示小纤维病理,近期也报道触觉传入功能改变。微神经造影研究报道FMS患者外周C纤维伤害感受器高兴奋性,特别是40.7%(n=11/27)患者在Type 1B/CMi伤害感受器出现异常自发活动,而其他C伤害感受器无此现象;健康老年人通常仅2%–7.7%。Type 1B纤维异常机械敏感性在19% FMS患者中可见,而健康年龄匹配对照为7%。因此有人提出Type 1B伤害感受器敏化和自发活动是主要疼痛发生器。比较而言,痛性多神经病中CMi纤维自发活动伴或不伴机械敏化见于25%纤维和64%患者(n=7/11),非痛性多神经病(n=8)为12%纤维和50%患者。但自发活动是否与约50% FMS患者的结构性小纤维病理相关仍未知。结构小纤维病理指远端轴突变性或缺失,而伤害感受器高兴奋性指功能性质改变,二者不同。微神经造影是唯一能在清醒人中记录已识别单个伤害感受器的方法,直接回答功能问题,与结构测量互补。活动依赖性减慢(ADS)可区分C纤维伤害感受器亚型;Type 1B和CMi指在低/高频均表现大ADS、传导处于C纤维潜伏期范围、通常机械不敏感的纤维。标记技术可识别非电诱发活动;自发活动可表现为恒定潜伏期反应的“jitter”。QST可心理物理学评估感觉传入功能,但不能单独揭示机制。微神经造影传统上数据产出低、耗时且对研究者和参与者有负担,复制研究少、易样本不足。贝叶斯设计可迭代整合新数据与先验证据,进行无效性期中评估,减少不必要暴露、风险和负担。微神经造影虽安全,但估计4.6%和2.8%参与者分别出现感觉异常和疼痛,可持续数周。因此本研究采用自适应贝叶斯方案,主要检验CMi伤害感受器异常自发活动和机械兴奋性,并用问卷和QST检查疼痛报告、感觉功能与电生理关系,若统计无效则提前停止招募。其意义在于更精确估计患病率,并探索感觉表型与机制。

关键技术方法(不超过250字):患者招募自North Bristol NHS Trust和University Hospitals Bristol and Weston NHS Foundation Trust的二级保健疼痛诊所,2025年开始,通过海报、临床医生转诊和数据库检索;年龄和性别匹配健康对照来自Bristol地区。采用优化微神经造影记录左下肢腓浅神经,早期简化ADS识别CMi,低/高频ADS和标记技术评估自发活动与机械敏感性;QST按DFNS协议,含热、机械、压痛和振动阈值;问卷包括核心最小数据集、改编短式McGill疼痛问卷、FIQ-R、RCP纤维肌痛诊断工作表、DN4、BPI和CHOIR体图;REDCap管理数据;贝叶斯期中分析。

方案主体与结果:由于本文为研究方案,未报告实际临床或电生理结果;原文给出的“结果”主要为文献先验、模拟和设计决定。

引言:FMS为原发性慢性疼痛综合征,病因未明,外周C纤维伤害感受器高兴奋性提示CMi自发活动可能为疼痛发生器;既往研究样本量小、置信区间大,需提高精确度。

方法与分析:研究旨在检验FMS患者CMi伤害感受器异常自发活动和机械兴奋性,并用问卷和QST检查疼痛报告、感觉功能与电生理关系;采用贝叶斯方法在统计无效时提前停止招募。

伦理与知情同意:患者研究获South Central—Hampshire B Research Ethics Committee代表Health Research Authority批准(REC参考号24/SC/0386,方案号2024-5219);健康志愿者研究获University of Bristol生命科学与科学研究伦理委员会批准(Ref 51882);除招募途径外方案相同;参与者书面知情同意并获时间与旅费补偿;研究由University of Bristol赞助。

参与者招募:患者从North Bristol NHS Trust和University Hospitals Bristol and Weston NHS Foundation Trust二级保健疼痛诊所招募,2025年开始;初始资格依据医生诊断以保持普遍性;年龄和性别匹配对照从Bristol地区招募;进行电话筛选,列出纳入和排除标准,排除不能耐受微神经造影、风险较高或研究者认为不适合者。

数据收集与管理:除原始微神经造影记录外,包括微神经造影测量在内的所有数据使用REDCap采集并存于University of Bristol;REDCap为安全网络数据采集工具,支持匿名化、验证、审计和自动导出。

问卷与压痛点检查:使用核心最小数据集、改编短式McGill疼痛问卷、Fibromyalgia Impact Questionnaire Revised、Royal College of Physicians Fibromyalgia Diagnostic Worksheet、Douleur Neuropathique 4 Questions和Brief Pain Inventory等评估症状负担;改编短式McGill问卷捕捉疼痛描述、当前疼痛数字评分量表(NRS)和疼痛来源;用CHOIR体图记录广泛疼痛位置;按ACR 1990标准检查压痛点;问卷和检查约20 min。

定量感觉测试:QST评估者不盲于患者或对照状态;在QST中评估DN4检查部分,包括触觉和针刺减退及刷触异常性疼痛;热阈值、机械阈值和机械疼痛敏感性基于DFNS协议;使用热刺激器、von Frey纤维、校准点状刺激器、压力痛觉计和Rydel-Seiffer音叉及SenseCheQ;完整QST约45 min。

微神经造影:在左下肢按既往方法进行,除非有禁忌;超声引导下将主动电极插入外踝近端腓浅神经,参考电极皮下放置;持续监测不良反应;使用Intan RHD 2116芯片采样30 kHz,OpenEphys采集,带通滤波300–6,000 Hz,电池供电并经USB 3.0光隔离器隔离;电刺激搜索足背神经支配区,寻找稳定潜伏期的慢传导单位;CMi通过ADS和标记技术识别,符合稳定长潜伏期、C纤维传导速度<2 m/s、0.25 Hz刺激下潜伏期增加>1%、低频ADS中0.5 Hz末减慢>5%且10个电脉冲内恢复>44%等标准;随后评估自发活动、机械敏感性和高频ADS。

记录分析:离线用SpikeSpy识别单单位峰;自动脚本计算传导速度、低频ADS和高频ADS中减慢与恢复百分比;盲于疼痛状态评估自发活动(主要结局)和机械刺激反应;结果输入REDCap;未识别CMi的患者排除于主要分析但作描述性报告,并进行敏感性分析。

统计学与期中分析策略:主要结局为FMS患者CMi纤维自发活动的患者水平患病率;至少一条确认CMi纤维符合预定义电生理标准即患者阳性;主要分析用去权重先验Beta(1,4),敏感性分析用非信息先验Beta(1,1)和文献先验Beta(11,16);模拟10000次,在真实患病率40%、22%、15%及90%、95%、98%无效置信度下评估;决定若P(θ<0.20|data)>0.95则因无效提前终止;期中分析在20例可评估患者后及之后每10例进行;招募至无效或最多60例。

次要分析:在25例年龄和性别匹配健康对照中比较CMi自发活动患病率;按QST表型分为易激惹和非易激惹伤害感受器表型;比较FMS与健康对照触觉敏感性;评估有无自发活动患者的QST和疼痛报告差异;所有次要分析为探索性、假设生成,未设功效,不调整多重性,不作确证性声明。

伦理与传播:研究获UK HRA REC批准;参与者可随时退出;结果通过同行评议发表和数据存储库传播。

数据访问声明:匿名患者数据和相关代码可向通讯作者合理请求获取。

讨论:预发表方案对伦理和透明实践重要,尤其微神经造影耗时且负担大;贝叶斯方法平衡复制的价值与约4 h方案及副作用风险;广泛纳入医生诊断FMS支持普遍性,并通过问卷和体图回顾ACR 2016标准及1990标准;方案在早期用低频ADS分类并立即评估持续活动,先于机械刺激和2 Hz刺激;机械敏感性用512 mN von Frey,不区分CMi与极高位阈值C伤害感受器(VHT);QST与微神经造影在同一受试者不同肢体进行,QST未盲但主要结局分析盲。

与其他设计的比较:频率主义方法在相同95%置信水平下超过96%模拟未能正确识别无效性;本贝叶斯方案在33.3%模拟中于充分招募前正确停止,增加参与者保护。若按5%健康对照和40% FMS患病率估计,频率主义研究需46例;若为8%和22%则需220例,单中心微神经造影试验难以实现。

统计学考虑:期中分析用于预测无效概率而非统计比较,故无需多重比较校正;决定继续或停止的结局是招募结束时(n=60)Type 1B/CMi纤维自发活动患病率高于20%的概率。

结论:总之,本方案描述了使用综合问卷、靶向QST和聚焦C纤维微神经造影,采用新型贝叶斯方法解决纤维肌痛患者C伤害感受器异常持续活动患病率这一重要问题,以减轻患者负担并提高实验效率。此外,研究人员将进行次要分析以探索纤维肌痛感觉异常的新兴概念。
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