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Randomized Controlled Study Evaluating Efficiency of Low Intensity Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) for Dyspnea Relief in Mechanically Ventilated COVID-19 Patients in ICU: The tDCS-DYSP-COVID Protocol

E, Azabou; G, Bao; N, Heming; R, Bounab; P, Moine; S, Chevallier; S, Chevret; M, Resche-Rigon; S, Siami; T, Sharshar; F, Lofaso; D, Annane
Abstract:
The severe respiratory distress syndrome linked to the new coronavirus disease (COVID-19) includes unbearable dyspneic suffering which contributes to the deterioration of the prognosis of patients in intensive care unit (ICU). Patients are put on mechanical ventilation to reduce respiratory suffering and preserve life. Despite this mechanical ventilation, most patients continue to suffer from dyspnea. Dyspnea is a major source of suffering in intensive care and one of the main factors that affect the prognosis of patients. The development of innovative methods for its management, especially non-drug management is more than necessary. In recent years, numerous studies have shown that transcranial direct current stimulation (tDCS) could modulate the perception of acute or chronic pain. In the other hand, it has been shown that the brain zones activated during pain and dyspnea are close and/or superimposed, suggesting that brain structures involved in the integration of aversive emotional component are shared by these two complex sensory experiences. Therefore, it can be hypothesized that stimulation by tDCS with regard to the areas which, in the case of pain have activated one or more of these brain structures, may also have an effect on dyspnea. In addition, our team recently demonstrated that the application of tDCS on the primary cortical motor area can modulate the excitability of the respiratory neurological pathways. Indeed, tDCS in anodal or cathodal modality reduced the excitability of the diaphragmatic cortico-spinal pathways in healthy subjects. We therefore hypothesized that tDCS could relieve dyspnea in COVID-19 patients under mechanical ventilation in ICU. This study was designed to evaluate effects of two modalities of tDCS (anodal and cathodal) vs. placebo, on the relief of dyspnea in COVID-19 patients requiring mechanical ventilation in ICU.
Patologie/Applicazioni:
Anno:
2020
Tipo di pubblicazione:
Articolo
Parola chiave:
stimolazione elettrica transcranica; NIBS; tDCS; COVID-19; dispnea; protocollo dispnea-tDCS; Single Blind; corteccia motoria primaria
Testata scientifica:
Frontiers in Medicine
Nota:
Si tratta di uno studio clinico, interventistico, bicentrico, randomizzato, in singolo cieco, a 3 bracci, incluso un braccio controllato con placebo e 2 bracci sperimentali, che valuta l'efficacia di un dispositivo medico per scopi terapeutici (tDCS) con 63 ( 3 gruppi di 21) pazienti in ventilazione meccanica in terapia intensiva con dispnea. La stimolazione transcranica è stata erogata da uno stimolatore "Starstim 8" tramite i tradizionali elettrodi in spugna rettangolare 5 × 7 cm, con un'area di contatto di 35 cm2 (Sponstim, Neuroelectrics, Barcelona, ​ Spagna). La tDCS è stata applicata sull'emisfero sinistro in accordo con studi precedenti che hanno valutato l'effetto della tDCS sul dolore e sul tratto respiratorio. L' anodo è stato posizionato sopra la corteccia motoria primaria diaframmatica sinistra (4 cm lateralmente alla linea mediana e 1 cm anteriormente alla linea binaurale) ed il catodo sopra l'orbita destra. Sia per la tDC anodica che catodica, è stata applicata un'intensità di corrente di 2 mA di durata 30 min. La densità di corrente, di 0,057 mA / cm2, che si è dimostrata sicura. Per la condizione sham (placebo tDCS), anche qui l'intensità applicata è stata di 2 mA ma la durata di soli 2 min. La tDCS ha dimostrato efficacia nel sollievo dal dolore, che condivide gli stessi substrati neurali della dispnea. L'originalità e il carattere innovativo di questo studio risiedono nello sviluppo di un efficace metodo di trattamento per neuro-modulazione non invasivo e di facile utilizzo per combattere questa sofferenza respiratoria nel paziente COVID-19.
DOI:
doi.org/10.3389/fmed.2020.00372

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