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Background
Neuroinflammation and maladaptive neuroplasticity play pivotal roles in migraine (MIG), trigeminal autonomic cephalalgias (TAC), and complex regional pain syndrome (CRPS). Notably, CRPS shares connections with calcitonin gene-related peptide (CGRP) in its pathophysiology. This study aims to assess if the documented links between CRPS and MIG/TAC in literature align with clinical phenotypes and disease progressions. This assessment may bolster the hypothesis of shared pathophysiological mechanisms.
Methods
Patients with CRPS (n = 184) and an age-/gender-matched control group with trauma but without CRPS (n = 148) participated in this case–control study. Participant answered well-established questionnaires for the definition of CRPS symptoms, any headache complaints, headache entity, and clinical management.
Results
Patients with CRPS were significantly more likely to suffer from migraine (OR: 3.23, 95% CI 1.82–5.85), TAC (OR: 8.07, 95% CI 1.33–154.79), or non-classified headaches (OR: 3.68, 95% CI 1.88–7.49) compared to the control group. Patients with MIG/TAC developed CRPS earlier in life (37.2 ± 11.1 vs 46.8 ± 13.5 years), had more often a central CRPS phenotype (60.6% vs. 37.0% overall) and were three times more likely to report allodynia compared to CRPS patients with other types of headaches. Additionally, these patients experienced higher pain levels and more severe CRPS, which intensified with an increasing number of headache days. Patients receiving monoclonal antibody treatment targeting the CGRP pathway for headaches reported positive effects on CRPS symptoms.
Conclusion
This study identified clinically relevant associations of MIG/TAC and CRPS not explained by chance. Further longitudinal investigations exploring potentially mutual pathomechanisms may improve the clinical management of both CRPS and primary headache disorders.
Trial registration
German Clinical Trials Register (DRKS00022961).
Aus der retrospektiven Datenauswertung aus den Jahren 2010 bis 2013 von Patienten, die
aufgrund der Einweisungsdiagnose CRPS bzw. Verdacht auf eine CRPS in der
Handrehabilitation behandelt wurden, ging hervor, dass die Mehrheit dieser Patienten die
Budapest-Kriterien nach den Vorgaben der S1-Leitlinie von 2018 erfüllte.
Aufgrund der unterschiedlichen Betrachtungsweise und Einschätzungen der verschiedenen
Fachdisziplinen tendierten die Anästhesisten eher dazu, ein neuropathisches
Schmerzsyndrom zu diagnostizieren, während die Handchirurgen die Veränderungen mit
einem CRPS in Verbindung brachten.
Dem Großteil der als CRPS identifizierten Patienten stand eine kleine Anzahl von Patienten
(13 %) gegenüber, die die Budapest-Kriterien nicht erfüllten und unter CRPS-NOS
zusammengefasst wurden. Dabei haben sich die anamnestischen Budapest-Kriterien 2a
und 2b als die häufigsten nicht vorhandenen Kriterien herausgestellt. Bei der Beurteilung
der einzelnen klinischen Symptome anhand des CRPS-Severity-Scores (CSS) haben sich
auch die Merkmale Allodynie, Temperaturdifferenz und Hautfarbe im Vergleich von CRPS
und CRPS-NOS besonders hervorgehoben, sodass diese als möglicher Parameter für die
Differenzierung zwischen CRPS und CRPS-NOS in Betracht gezogen, und darüber hinaus
zur Einschätzung der Schwere des CRPS herangezogen werden könnten. Für die
Unterscheidung zu anderen chronischen Schmerzerkrankungen hat sich möglicherweise
die Allodynie herausgestellt. Die Gesamtzahl des CSS hingegen hat nur eine geringe
Aussagekraft bedingt durch die kurze Verweildauer in der Reha.
Der psychosoziale Faktor als Komorbidität mit vermuteter Einflussnahme auf die Schwere
und den Verlauf der CRPS-Erkrankung fand sich überwiegend in der CRPS-Gruppe und
zeichnete sich durch späte Rückkehr in das Arbeitsleben mit dem Vorhandensein von
psychischen Faktoren aus. Innerhalb der CRPS-Gruppe stellte sich heraus, dass die wieder
Arbeitsfähigen (AF) im Median 22 Tage eher der Handrehabilitation zugeführt wurden und
dabei eine bessere Ausgangbasis hinsichtlich Griffstärke/Kraft, ROM und TAM aufwiesen,
aber auch in der subjektiven Bewertung (DASH, EQ5D/VAS) einen höheren
Funktionszustand und Lebensqualität boten als diejenigen Patienten, die später im
Krankheitsverlauf in der Handrehabilitation therapiert wurden.
Die Resultate dieser Arbeit lassen die Schlussfolgerung zu, dass ein frühzeitiges Erkennen
der Erkrankung sowie die zeitnahe, der Symptomatik entsprechende Behandlung
entscheidend für den Heilverlauf und die Prognose eines CRPS sind.
Neuroinflammatory mechanisms and maladaptive neuroplasticity underlie the progression of complex regional pain syndrome (CRPS), which is prototypical of central neuropathic pain conditions. While cortical maladaptive alterations are well described, little is known about the contribution of the brainstem to the pathophysiology. This study investigates the role of pain-modulatory brainstem pathways in CRPS using the nociceptive blink reflex (nBR), which not only provides a direct read-out of brainstem excitability and habituation to painful stimuli but may also be suitable for use as a diagnostic biomarker for CRPS. Thirteen patients with CRPS and thirteen healthy controls (HCs) participated in this prospective case-control study investigating the polysynaptic trigemino-cervical (R2) nBR response. The R2 area and its habituation were assessed following repeated supraorbital electrical stimulation. Between-group comparisons included evaluations of diagnostic characteristics as a potential biomarker for the disease. Patients with CRPS showed a substantial decrease in habituation on the stimulated (Cohen’s d: 1.3; p = 0.012) and the non-stimulated side (Cohen’s d: 1.1; p = 0.04). This is the first study to reveal altered nBR habituation as a pathophysiological mechanism and potential diagnostic biomarker in CRPS. We confirmed previous findings of altered nBR excitability, but the diagnostic accuracy was inferior. Future studies should investigate the nBR as a marker of progression to central mechanisms in CRPS and as a biomarker to predict treatment response or prognosis.
Results on gray matter alterations in complex regional pain syndrome (CRPS) showed heterogeneous findings. Since CRPS is a rare disease, most studies included only small and heterogeneous samples resulting in a low reliability of findings between studies. We investigated 24 CRPS patients with right upper limb affection in the chronic stage of disease using structural MRI and clinical testing. We focused on gray matter volume (GMV) alterations of the brain in comparison to 33 age matched healthy controls, their association to clinical characteristics (duration of pain syndrome and pain intensity ratings) and sensorimotor performance (finger dexterity and spatiotactile resolution). When applying an explorative whole brain analysis CRPS patients showed lower GMV in the bilateral medial thalamus. No other areas showed a relevant GMV difference for the group comparisons. When applying a region of interest driven approach using anatomical masks of the thalamus, ACC/mPFC, putamen, and insula we found relevant associations of clinical and behavioral data in ACC and insula. Whereas, the GMV in ACC showed negative associations with pain intensity and CRPS duration, the GMV of the left posterior insula was negatively associated with sensorimotor performance of the affected hand side. Overall, our results are in accordance to results of others describing a thalamic reduction of GMV in patients with neuropathic pain and are also in accordance with associations of pain intensity and duration with reduced ACC in general in patients with chronic pain syndromes. Sensorimotor performance seems to be related to posterior insula GMV reduction, which has not been described yet for other patient groups.
Neuropathische Schmerzen sind besonders schwierig zu behandeln. Hierfür werden Prozesse im Gehirn verantwortlich gemacht, die eine Art Schmerzgedächtnis generieren und unterhalten. Weiterhin wird angenommen, dass diese Veränderungen auch für typische Begleitsymptome, wie Sensibilitätsverlust und Bewegungseinschränkungen von Patienten verantwortlich sein könnten. Diese Prozesse und Veränderungen sind Folge fehlgeleiteter, maladaptiver, neuronaler Plastizität. Da neuronale Plastizität jedoch ein kontinuierlicher Prozess ist, der moduliert werden kann, ist anzunehmen, dass auch die schmerzbedingten Veränderungen grundsätzlich positiv beeinflussbar sind. Ziel der zugrundeliegenden Untersuchung war es, die Modulierbarkeit von pathologischen Veränderungen bei neuropathischen Schmerzpatienten durch die Anwendung lokaler kutaner Anästhesie zu erfassen. Hierzu wurde eine Gruppe von Patienten, die unter dem komplexen regionalen Schmerzsyndrom leidet, untersucht. Jeweils vor und nach der Anwendung einer lokalen kutanen anästhesierenden Creme wurden periphere sensorische und motorische Tests durchgeführt. Des Weiteren wurde mit Hilfe der TMS die SICI als Korrelat der Erregbarkeit des motorischen Kortex gemessen. Alle Messungen wurden in einem weiteren Durchgang mit Hilfe einer Placebo-Creme kontrolliert.Es zeigte sich, dass nur die Anwendung der anästhesierenden Creme in der Lage war, die pathologisch erhöhte Erregbarkeit im betroffenen Kortex zu senken und die verminderte taktile Diskriminationsfähigkeit der Fingerspitzen zu verbessern. Auch wurden feinmotorische Fähigkeiten signifikant verbessert. Obwohl ein Zusammenhang zwischen den pathologischen Veränderungen und dem Schmerzniveau zu bestehen scheint, zeigte sich hier ,durch die Intervention, keine Veränderung. Nichtsdestotrotz wurde deutlich, dass typische, zum Teil langjährig bestehende Symptome, durch eine einfache Intervention moduliert werden konnten. Sowohl bei der Entstehung von Symptomen als auch bei der hier gezeigten Modulierbarkeit spielte die neuronale Plastizität eine entscheidende Rolle. Die Förderung von neuronaler Plastizität in eine physiologische Richtung wird in Zukunft, neben der medikamentösen Therapie, ein weiterer wichtiger Bestandteil in der Behandlung von neuropathischen Schmerzen werden. Hierbei könnte die Unterstützung durch die temporäre lokale kutane Anästhesie im Rahmen eines spezialisierten Bewegungstrainings, wie zum Beispiel die Spiegeltherapie, eine große Rolle spielen.
Die funktionelle Wiederherstellung nach schweren Handverletzungen ist wesentlich durch eine adäquate Nachbehandlung beeinflusst. Nicht selten treten prolongierte Verläufe auf, da diese nicht gewährleistet ist. Des Weiteren fehlen häufig die handchirurgische Kompetenz aber auch die Koordination entsprechend erforderlicher Therapien in der Nachsorge. Mit der Etablierung einer spezialisierten Handrehabilitation unter Betreuung von Handchirurgen soll eine Intensivierung der Therapie und Optimierung der Funktion bis zum Erreichen der Arbeitsfähigkeit gewährleistet werden. Mit der Evaluierung dieser spezialisierten Handrehabilitation sollte festgestellt werden, ob eine 3-5 wöchige Rehabilitation einen positiven Effekt auf den Heilverlauf ausübt und ob dieser anhand der routinemäßig überprüften Parameter meßbar ist. Auch evtl. Unterschiede im Verlauf bei verschiedenen Diagnosen und unterschiedlicher Verletzungsschweregrade sollten anhand dieser Untersuchung herausgearbeitet werden. Abschließend sollte beurteilt werden, ob anhand der hier überprüften Parameter eine frühzeitige Prognose des Heilverlaufes möglich ist. Im Einzelnen wurden subjektive Parameter zur Bestimmung der Lebensqualität (DASH, EQ-5D/VAS) und objektive Messungen (Grobkraft, ROM, TAM der Finger und Mayo-Wrist-Score) zu Beginn (T0) bzw. Ende der Rehabilitation (21-55 Tage) (T1) und zum Nachuntersuchungszeitpunkt 14 +/- zwei Wochen (T2) analysiert. Zusätzlich wurden weitere erforderliche Nachbehandlungen und die Arbeitsfähigkeit dokumentiert. Als Ergebnis einer drei bis fünfwöchigen spezialisierten Handrehabilitationsbehandlung zeigten sich anhand der hier vorliegenden Studie in den untersuchten Parametern statistisch signifikante Verbesserungen sowohl im subjektiven Empfinden des Versicherten, als auch bei den objektiv zu messenden Parametern im Heilverlauf. Ebenfalls statistisch signifikant konnte eine höhere Anzahl als erwartet an arbeitsfähigen Patienten zum routinemäßig erhobenen Nachuntersuchungszeitpunkt festgestellt werden. Insbesondere in der Gruppe der Fingerverletzungen zeigte sich die höchste Steigerung der subjektiven und objektiven Parameter mit konsekutiv höchstem Prozentsatz der erreichten Arbeitsfähigkeit. Bei der Betrachtung unterschiedlicher Schweregrade dieser Verletzung beispielhaft anhand des HISS-Score, zeigten insbesondere die „leichteren“ Verletzungsgrade anhand der einzelnen Parameter ein sehr inhomogenes Bild in den erreichten Ergebnissen. Während der DASH-Score die Abstufungen der Schweregrade relativ gut darzustellen vermag, zeigten sich in den weiteren untersuchten Parametern eine sehr große Spannweite der Daten. Daraus kann geschlossen werden, dass allein durch anatomisch klassifizierende Scores keine ausreichende Aussagekraft für die weitere Prognose zu erhalten ist. Im allgemeinen Heilverlauf differenziert betrachtet werden müssen die Handgelenksverletzungen, da diese in der Regel mit einer wesentlich längeren Therapiedauer und mit größeren Defiziten der Funktion als die Fingerverletzungen einhergehen. CRPS-Patienten und Patienten mit Nervenverletzungen haben im Vergleich dazu wiederum einen deutlich unterschiedlichen Verlauf und können nicht mit einer akuten frischen Verletzung und deren Nachbehandlung verglichen werden. Hier liegt der Schwerpunkt der Bewertung eindeutig nicht auf dem zu erwarteten funktionellen Ergebnis bzw. deren Steigerung sondern in der Wiedereingliederung in den normalen Alltag mit einer Verbesserung der Lebensqualität und ggfs. auch einer beruflichen Anpassung. Letztendlich zeigen sich deutliche Unterschiede in der Therapie und Prognose in unterschiedlichen anatomischen Regionen, wobei die Klassifizierung der Verletzungsschwere zum Unfallzeitpunkt in Bezug auf die Langzeitprognose in den Hintergrund tritt. Neben der Kenntnis des unterschiedlichen Therapiebedarfs der verschiedenen Verletzungsregionen und der Sonderstellung der CRPS-Erkrankung ist vielmehr eine Evaluation der Funktion anhand sowohl subjektiv empfundener als auch objektiver Messparameter im Verlauf entscheidend. Hier zeigte sich insbesondere der DASH-Score als wertvoller Parameter, der vergleichsweise zeitnah die Zufriedenheit und Fähigkeiten des Verletzten abbildet. Dies bildet dann die Voraussetzung zur Wiedereingliederung in die Arbeitsfähigkeit. Mit dem Ziel der Wiederherstellung von Gebrauchsfähigkeit und Ästhetik sowie der damit verbundenen Lebensqualität nach einer schweren Handverletzung zeigen die hier vorgestellten Ergebnisse einer spezialisierten Handrehabilitation einen positiven Einfluss auf den Heilverlauf aller untersuchten Patienten, ausgedrückt in der in unterschiedlichem Maße erreichten Funktion, dem allgemeinen Wohlbefinden und der Erwerbsfähigkeit.