DOI: https://doi.org/10.1186/s12891-025-08288-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39828740
تاريخ النشر: 2025-01-20
المؤلف: Gehad Gamal Elsehrawy وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث تحفيز العصب الحائر
نظرة عامة
تبحث الدراسة في فعالية وسلامة تحفيز العصب الحائر عبر الجلد (tVNS) في تخفيف الألم النوكسيceptive، والتحسس المركزي، وتحسين الوظيفة البدنية لدى المرضى الذين يعانون من التهاب المفاصل العظمي في الركبة (OA). شملت الدراسة 68 مريضًا يعانون من التهاب المفاصل العظمي المزمن في الركبة، تم توزيعهم عشوائيًا إما إلى مجموعة tVNS النشطة أو مجموعة وهمية. على مدار فترة 12 أسبوعًا، تلقى المشاركون في المجموعة النشطة تحفيزًا عبر قطب أذني، مع إجراء تقييمات باستخدام مقاييس نتائج متنوعة، بما في ذلك مقياس الفروق البصرية (VAS)، وحد الألم بالضغط (PPT)، ودرجة نتيجة إصابة الركبة والتهاب المفاصل العظمي (KOOS).
أشارت النتائج إلى تحسنات ملحوظة في مجموعة tVNS النشطة، مع انخفاض في درجات VAS وزيادة في PPT في مواقع متعددة، واستمرت هذه التحسنات لمدة أربعة أسابيع بعد التدخل. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت المجموعة النشطة تحسينات ملحوظة في درجات PainDETECT (PD-Q) وDouleur Neuropathique 4 (DN4)، بينما تحسنت النتائج الوظيفية المقاسة بواسطة KOOS بشكل ملحوظ أيضًا. لم يتم الإبلاغ عن أي أحداث سلبية خطيرة. تشير النتائج إلى أن tVNS قد تكون علاجًا مساعدًا مفيدًا لالتهاب المفاصل العظمي في الركبة، مما يبرز إمكانياتها إلى جانب التطبيقات التقليدية في حالات مثل الاكتئاب والصرع، مما يستدعي المزيد من الاستكشاف حول آلياتها ومعاييرها العلاجية.
مقدمة
التهاب المفاصل العظمي (OA) هو أكثر اضطرابات المفاصل انتشارًا بين كبار السن، حيث يؤثر التهاب المفاصل العظمي في الركبة على 11-19% من الأفراد في المملكة المتحدة و5-15% في دول أخرى. تؤدي الحالة إلى ألم مزمن وإعاقة وظيفية، مما يفرض عبئًا اقتصاديًا اجتماعيًا كبيرًا، يُقدّر بين 1.0% إلى 2.5% من الناتج المحلي الإجمالي في الدول المتقدمة. أدت التقدمات الأخيرة في فهم OA إلى تغيير تصور المرض من حالة تنكسية بحتة إلى اضطراب متعدد العوامل يتميز بالالتهاب المزمن منخفض الدرجة، المتأثر بعوامل مثل العمر، والإصابات السابقة في المفاصل، والسمنة.
تسلط الأبحاث الحالية الضوء على أدوار الالتهاب والتحسس المركزي في آليات ألم OA، مع أدلة تشير إلى أن كل من التحسس الطرفي والمركزي يساهمان في الألم. أظهرت الأساليب العلاجية التي تستهدف هذه الآليات، مثل الدولوكستين، والفورتيوكستين، والتحفيز المباشر عبر الجمجمة، وعدًا. بالإضافة إلى ذلك، ظهر تحفيز العصب الحائر (VNS) كعلاج محتمل، حيث أظهر تأثيرات مضادة للالتهابات وفوائد مسكنة في حالات الألم المزمن المختلفة. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم سلامة وفعالية تحفيز العصب الحائر عبر الجلد (tVNS) كعلاج جديد للألم النوكسيceptive والنيوروباثي، والتحسس المركزي، والوظيفة البدنية لدى الأفراد الذين يعانون من التهاب المفاصل العظمي في الركبة.
الطرق
استخدمت الدراسة تصميم تجربة عشوائية محكومة لتقييم آثار تحفيز العصب الحائر عبر الجلد (tVNS) على حالات الألم المزمن. تم توزيع المشاركين عشوائيًا إما إلى مجموعة علاج نشطة أو مجموعة وهمية، حيث تم توليد تخصيصات المجموعة بواسطة كمبيوتر وتم إخفاؤها في أظرف مختومة حتى التسجيل. استمر علاج tVNS لمدة ثلاثة أشهر، مع تحديد تكرار جلسات التحفيز بناءً على الأبحاث السابقة التي تشير إلى فعالية tVNS في إدارة الألم المزمن. بينما كان المرضى غير مدركين لتخصيص مجموعتهم، كان الطبيب المعالج على علم بحالة التحفيز لضمان الالتزام ببروتوكول العلاج.
النتائج
في هذه الدراسة، تم فحص 106 مرضى لتحديد أهليتهم، مما أدى إلى استبعاد 38 فردًا بسبب عدم الامتثال لمعايير الإدراج، تتعلق بشكل أساسي بالأمراض المناعية الذاتية (n = 20) ورفض المشاركة (n = 18). وبالتالي، تم تسجيل 68 مريضًا وتم توزيعهم عشوائيًا إما إلى مجموعة تحفيز العصب الحائر عبر الجلد النشطة (tVNS) أو مجموعة tVNS الوهمية، كل منها تتكون من 34 مشاركًا. أظهرت الخصائص السكانية الاجتماعية للمشاركين هيمنة الإناث (94.2%) مع نطاق أعمار يتراوح بين 29 إلى 71 عامًا (متوسط العمر 48.38 ± 10.0 للمجموعة النشطة و45.85 ± 10.9 للمجموعة الوهمية).
أظهرت كلا المجموعتين خصائص أساسية متشابهة، بما في ذلك العمر، والجنس، والحالة الاجتماعية، والتعليم، والمهنة، والإقامة، ومدة المرض، ومؤشر كتلة الجسم (BMI)، دون وجود اختلافات ملحوظة (p > 0.05). كشفت تقييمات الألم عن متوسط درجة مقياس الفروق البصرية (VAS) بلغ 8.29 ± 1.55، دون وجود اختلافات ملحوظة بين المجموعتين النشطة (8.32 ± 1.45) والوهمية (8.26 ± 1.65). بالإضافة إلى ذلك، كانت المتوسطات لدرجات جرد التحسس المركزي (CSI) 55.76 ± 15.67 للمجموعة النشطة و50.56 ± 11.59 للمجموعة الوهمية. كان الاختلاف الوحيد ذو الدلالة الإحصائية الملحوظة هو في مقياس Kellgren-Lawrence (KL) (p = 0.044)، كما هو موضح في الجدول 2.
المناقشة
قدمت الدراسة تجربة سريرية عشوائية محكومة ذات عمياء واحدة لتقييم فعالية تحفيز العصب الحائر عبر الجلد (tVNS) كمنظم للألم لدى المرضى الذين يعانون من التهاب المفاصل العظمي في الركبة (OA). أجريت في مستشفيات جامعة قناة السويس من ديسمبر 2019 إلى مارس 2022، شملت التجربة مرضى فوق 18 عامًا يعانون من التهاب المفاصل العظمي الثنائي في الركبة وشدة ألم لا تقل عن 4 على مقياس الفروق البصرية (VAS). أشارت النتائج الرئيسية إلى أن tVNS النشطة حسنت بشكل كبير الألم (VAS)، وقياسات التحسس المركزي (حد الألم بالضغط، PPT)، والوظيفة البدنية (درجة إصابة الركبة والتهاب المفاصل العظمي، KOOS) مقارنة بالعلاج الوهمي، مع استمرار الفوائد لمدة أربعة أسابيع بعد التدخل. من الجدير بالذكر أنه بينما شهدت كلا المجموعتين انخفاضًا في درجات VAS، أظهرت المجموعة النشطة تحسينات أفضل في PPT، والاكتئاب، والقلق، ودرجات جرد التحسس المركزي (CSI).
تؤكد النتائج على إمكانية tVNS كاستراتيجية فعالة لإدارة التهاب المفاصل العظمي في الركبة، مما يظهر قدرتها على تخفيف الألم النوكسيceptive وتأثيرها على آليات التحسس المركزي. تتماشى نتائج الدراسة مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى أن التحفيز الحائر يمكن أن يعدل إدراك الألم والتحسس المركزي، مما يبرز إمكانية tVNS للتطبيق السريري. كما أفادت التجربة بتقارير عن آثار جانبية خفيفة وقابلة للتحمل، مما يعزز ملف سلامة tVNS. بشكل عام، تدعم الأدلة tVNS كعلاج واعد لتحسين إدارة الألم لدى مرضى التهاب المفاصل العظمي في الركبة، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في آثارها طويلة الأمد وآليات عملها.
القيود
تقدم الأبحاث عدة قيود قد تؤثر على تفسير نتائجها. أولاً، قد يؤدي استخدام تصميم عمياء واحدة بدلاً من تجربة مزدوجة العمياء إلى إدخال أخطاء، على الرغم من أن تصميم التحكم الوهمي لا يزال قد أسفر عن نتائج موثوقة. بالإضافة إلى ذلك، أدت المخاوف بشأن انسحاب المشاركين إلى فترة متابعة أقصر، مما قد يؤثر على قوة النتائج. ثانيًا، استخدمت الدراسة مجموعة محدودة من اختبارات الحس الكمي (QST)، باستخدام جرد التحسس المركزي وجهاز قياس الضغط لقياس حد الألم بالضغط (PPT). بينما يُلاحظ أن PPT يتمتع بموثوقية ممتازة وتقلب أقل مقارنةً بمقاييس QST الأخرى في مرضى التهاب المفاصل العظمي في الركبة (OA)، قد يحد الاختبار المقيد من شمولية النتائج.
علاوة على ذلك، يحد غياب ذراع الرعاية القياسية من القدرة على تقييم فعالية تحفيز العصب الحائر (VNS) بشكل شامل. قد تؤدي هيمنة المشاركات الإناث في العينة أيضًا إلى تقييد تعميم النتائج على مجموعة سكانية أوسع. أخيرًا، يثير الاختلاف الأساسي الكبير في مقياس Kellgren-Lawrence (KL) (P = 0.044) مخاوف بشأن التحيز المحتمل في النتائج. يقترح المؤلفون أن هذه النتائج أولية ويدعون إلى مزيد من الدراسات مع أحجام عينات أكبر وفترات متابعة ممتدة للتحقق من النتائج.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12891-025-08288-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39828740
Publication Date: 2025-01-20
Author(s): Gehad Gamal Elsehrawy et al.
Primary Topic: Vagus Nerve Stimulation Research
Overview
The research investigates the efficacy and safety of transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) in alleviating nociceptive pain, central sensitization, and improving physical function in patients with knee osteoarthritis (OA). The study involved 68 patients with chronic knee OA, who were randomly assigned to either an active tVNS group or a sham group. Over a 12-week period, participants in the active group received stimulation via an auricular electrode, with assessments conducted using various outcome measures, including the visual analog scale (VAS), pressure pain threshold (PPT), and knee injury and osteoarthritis outcome score (KOOS).
Results indicated significant improvements in the active tVNS group, with reductions in VAS scores and enhanced PPT in multiple locations, persisting for four weeks post-intervention. Additionally, the active group showed notable improvements in the PainDETECT (PD-Q) and Douleur Neuropathique 4 (DN4) scores, while functional outcomes measured by KOOS also improved significantly. No serious adverse events were reported. The findings suggest that tVNS may serve as a beneficial adjunct therapy for knee OA, highlighting its potential beyond traditional applications in conditions like depression and epilepsy, and warranting further exploration into its mechanisms and therapeutic parameters.
Introduction
Osteoarthritis (OA) is the most prevalent joint disorder among the elderly, with symptomatic knee OA affecting 11-19% of individuals in the UK and 5-15% in other countries. The condition leads to chronic pain and functional impairment, imposing a significant socioeconomic burden, estimated at 1.0% to 2.5% of gross domestic product in developed nations. Recent advancements in understanding OA have shifted the perception of the disease from a purely degenerative condition to a multifactorial disorder characterized by chronic low-grade inflammation, influenced by factors such as age, prior joint injuries, and obesity.
Current research highlights the roles of inflammation and central sensitization in OA pain mechanisms, with evidence suggesting that both peripheral and central nervous system sensitization contribute to pain. Therapeutic approaches targeting these mechanisms, such as duloxetine, vortioxetine, and transcranial direct current stimulation, have shown promise. Additionally, vagus nerve stimulation (VNS) has emerged as a potential treatment, demonstrating anti-inflammatory effects and analgesic benefits in various chronic pain conditions. This study aims to evaluate the safety and efficacy of transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) as a novel treatment for nociceptive and neuropathic pain, central sensitization, and physical function in individuals with knee OA.
Methods
The study employed a randomized controlled trial design to evaluate the effects of transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) on chronic pain conditions. Participants were randomly assigned to either an active treatment group or a sham group, with group assignments generated by a computer and concealed in sealed envelopes until enrollment. The tVNS treatment lasted for three months, with the frequency of stimulation sessions determined based on prior research indicating the efficacy of tVNS for chronic pain management. While patients were blinded to their group allocation, the treating physician was aware of the stimulation condition to ensure adherence to the treatment protocol.
Results
In this study, a total of 106 patients were screened for eligibility, resulting in the exclusion of 38 individuals due to non-compliance with inclusion criteria, primarily related to autoimmune diseases (n = 20) and refusal to participate (n = 18). Consequently, 68 patients were enrolled and randomly assigned to either an active transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) group or a sham tVNS group, each consisting of 34 participants. The sociodemographic characteristics of the participants indicated a predominance of females (94.2%) with an age range of 29 to 71 years (mean age 48.38 ± 10.0 for the active group and 45.85 ± 10.9 for the sham group).
Both groups exhibited comparable baseline characteristics, including age, sex, marital status, education, occupation, residence, disease duration, and body mass index (BMI), with no significant differences (p > 0.05). Pain assessments revealed a mean Visual Analog Scale (VAS) score of 8.29 ± 1.55, with no notable differences between the active (8.32 ± 1.45) and sham groups (8.26 ± 1.65). Additionally, the mean scores for the Central Sensitization Inventory (CSI) were 55.76 ± 15.67 for the active group and 50.56 ± 11.59 for the sham group. The only statistically significant difference observed was in the Kellgren-Lawrence (KL) scale (p = 0.044), as detailed in Table 2.
Discussion
The study presented a single-blind, sham-controlled, randomized clinical trial evaluating the efficacy of transcutaneous vagus nerve stimulation (tVNS) as a pain modulator in patients with knee osteoarthritis (OA). Conducted at Suez Canal University Hospitals from December 2019 to March 2022, the trial involved patients over 18 years with bilateral knee OA and a pain intensity of at least 4 on the visual analogue scale (VAS). Key findings indicated that active tVNS significantly improved pain (VAS), central sensitization measures (pressure pain threshold, PPT), and physical function (Knee injury and Osteoarthritis Outcome Score, KOOS) compared to sham treatment, with benefits persisting for four weeks post-intervention. Notably, while both groups experienced a reduction in VAS scores, the active group exhibited superior improvements in PPT, depression, anxiety, and central sensitization inventory (CSI) scores.
The results underscore the potential of tVNS as an effective management strategy for knee OA, demonstrating its ability to alleviate nociceptive pain and influence central sensitization mechanisms. The study’s findings align with previous research suggesting that vagal stimulation can modulate pain perception and central sensitization, highlighting tVNS’s feasibility for clinical application. The trial also reported mild and tolerable side effects, reinforcing the safety profile of tVNS. Overall, the evidence supports tVNS as a promising intervention for enhancing pain management in knee OA patients, warranting further investigation into its long-term effects and mechanisms of action.
Limitations
The research presents several limitations that may affect the interpretation of its findings. Firstly, the use of a single-blind design instead of a double-blind trial could introduce errors, although the sham-control design still yielded reliable results. Additionally, concerns about participant dropout led to a shorter follow-up period, potentially impacting the robustness of the outcomes. Secondly, the study employed a limited set of quantitative sensory testing (QST), utilizing the central sensitization inventory and a pressure algometer for measuring pressure pain threshold (PPT). While PPT is noted for its excellent reliability and lower variability compared to other QST measures in knee osteoarthritis (OA) patients, the restricted testing may limit the comprehensiveness of the findings.
Furthermore, the absence of a standard of care arm restricts the ability to assess the effectiveness of vagus nerve stimulation (VNS) comprehensively. The predominance of female participants in the sample may also limit the generalizability of the results to a broader population. Lastly, a significant baseline difference in the Kellgren-Lawrence (KL) scale (P = 0.044) raises concerns about potential bias in the results. The authors suggest that these findings are preliminary and advocate for further studies with larger sample sizes and extended follow-up periods to validate the results.