Robotická mobilizace hemiparetického ramene s neinvazivní elektrickou stimulací (hARMonies)

Obecná teorie inhibiční mezihemisférické kompetice předpokládá, že za fyziologických podmínek se obě mozkové hemisféry nacházejí ve stavu vyrovnané vzájemné inhibice. V souladu s tím některé elektrofyziologické a funkční zobrazovací studie ukázaly, že cévní mozková příhoda s postižením motorické funkce vede ke snížené excitabilitě postižené hemisféry M1 a ke zvýšené excitabilitě kontralaterální M1. Cévní mozková příhoda proto může narušit mezihemisférickou rovnováhu, což vede ke snížené inhibici ipsilezionální hemisféry hemisférou ipsilezionální a následně ke zvýšené inhibici ipsilezionální hemisféry hemisférou kontraléze.

Tato nerovnováha v dráždivosti mozkových hemisfér má tendenci klesat s funkčním zotavením v prvních měsících po mrtvici, úměrně s funkčním zotavením ipsilaterálních struktur.

Alternativně je permanence hyperaktivace zdravé hemisféry v chronické fázi po mrtvici obvykle indexem malého funkčního zotavení a koreluje s větším strukturálním poškozením ipsilezionálního kortikospinálního traktu a transkalózních vláken, ačkoli některé studie naznačují zástupnou roli zdravé hemisféry.

Nedávno někteří autoři navrhli bimodální model obnovy založený na strukturálních rezervách, pro který by zprostředkovaný model platil pouze pro pacienty se špatnými strukturálními rezervami (a tedy rozsáhlejším poškozením), zatímco model interhemisférické kompetice by byl platný pro pacienty s větší strukturální rezervy.

Ve světle těchto údajů si lze představit, že postupy zaměřené na podporu obnovení normální rovnováhy v interhemisférické interakci mohou usnadnit obnovu motorických funkcí paretické končetiny, alespoň u pacientů s odpovídajícími strukturálními rezervami.

Transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) je neinvazivní technika mozkové stimulace, která využívá elektrický proud nízké intenzity při konstantním napětí a proměnném trvání, který je schopen modulovat kortikální excitabilitu účinně a trvale (s účinky, které začínají během stimulace a trvají po několik hodin od konce stimulace) a bezpečně u zdravých jedinců: navíc je schopen vyvolat změny excitability v obou směrech (tj. ke zvýšení a k jejímu snížení) v závislosti na umístění elektrod na pokožce hlavy.

Konkrétně se zdá, že t-DCS vyvolává fenomén metaplasticity, což je modulace odpovědi na následné protokoly synaptické potenciace v závislosti na polaritě. Vzhledem k těmto výsledkům a závěrům nedávné metaanalýzy se zdá vhodné vystavit pacienta t-DCS bezprostředně před nebo v rané fázi intervence zaměřené na podporu synaptické plasticity, jako jsou neurorehabilitační techniky.

Vedle tradičních technik fyzikální terapie začalo během posledních dvaceti let mnoho výzkumných skupin po celém světě vyvíjet roboty podporující fyzikální léčbu.

Přehled klinických studií roboticky zprostředkované fyzikální terapie ukazuje, jak je tato inovativní rehabilitační technika účinná u pacientů s akutní i chronickou mrtvicí, i když není prokázána její převaha nad tradičními rehabilitačními metodami.

V této studii budou vyšetřovatelé používat robotický exoskelet, který umožňuje cílené zásahy na konkrétní úkoly ve třech prostorových dimenzích; tento robot, prodávaný pod názvem Armeo Power® (Hocoma AG, Švýcarsko), je jedním z nejmodernějších rehabilitačních přístrojů pro horní končetinu. Účinnost tohoto nástroje byla prokázána v nedávné multicentrické studii u pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou se středně těžkým až těžkým motorickým deficitem horních končetin.

Účelem této studie je zhodnotit přínosy plynoucí z kombinace duální t-DCS (ipsilezionální excitace a kontralezionální inhibice) a robotické terapie s Armeo Power® při léčbě pacientů s chronickou cévní mozkovou příhodou s paralýzou horních končetin.

Tato studie je dvojitě zaslepená randomizovaná kontrolovaná studie, ve které budou pacienti s chronickou cévní mozkovou příhodou s parézou horní končetiny, kteří podstoupili robotickou léčbu Armeo Power®, randomizováni k souběžné duální tDCS (excitační na poraněné straně a inhibiční na zdravotní straně) nebo falešné tDCS.

Všichni pacienti projdou před zahájením léčby (v rozmezí 30 až 15 dnů před zahájením léčby) vstupním vyšetřením, kde bude vyplněn formulář s anamnézou a osobními údaji a bude podepsán informovaný souhlas.

Jakmile bude pacient vhodný, bude podroben prvnímu klinickému hodnocení pomocí ověřených škál, kinematickému hodnocení motorické výkonnosti horních končetin pomocí ArmeoPower® a neurofyziologickému hodnocení.

Na konci hodnocení bude každý pacient rozdělen pomocí randomizovaného systému do jedné ze dvou studijních skupin:

• Skupina A: robotická léčba Armeo Power® spojená s REAL duálním tDCS (anodická na poraněné hemisféře, katodická na zdravé hemisféře) – 40 pacientů
• Skupina B: robotická léčba Armeo Power® spojená s SHAM dual tDCS – 40 pacientů

Bezprostředně před zahájením léčby (čas T-1) každý účastník provede druhé klinické hodnocení a kinematické vyhodnocení a ve stejný den zahájí léčbu v tělocvičně soukromého oddělení Nadace Svaté Lucie.

Zařízení ArmeoPower® je exoskeleton robot pro rehabilitaci horní končetiny, který umožňuje pacientům provádět pohyby proximálního (pohyby ramena-lokty) a distálního (pohyby zápěstí) segmentu horní končetiny.

Jakmile jsou ramena robota přizpůsobena horní končetině patentu, je exoskelet namontován a nastaven pro definování akčních oblastí a objemů průzkumu.

Na začátku každého sezení bude namontován exoskelet ArmeoPower® podle uložených nastavení pacientů, což trvá asi 10 minut.

Po namontování přejde ke skutečné nebo falešné stimulaci tDCS v závislosti na skupině, do které pacient patří.

Účastníci skupiny A provedou skutečnou duální stimulaci tDCS bezprostředně před každým sezením robotického ošetření, zatímco pacienti ve skupině B provedou ošetření robotickou platformou se stejnou intenzitou a trváním jako skupina A, ale předchází jim simulovaná duální stimulace tDCS.

Skutečná duální stimulace tDCS vyžaduje aplikaci anody nad poraněnou motorickou kůru (M1) a katody na zdravou motorickou kůru (M1), aby se současně provedlo potlačení excitability zdravé hemisféry a aktivace ischemického kortexu.

Motorická kůra bude současně stimulována intenzitou rovnou 1-2 mA a po dobu maximálně 20 minut. Sham dual t-DCS vyžaduje aplikaci elektrod ve stejných polohách a po stejnou dobu, ale bez aplikace elektrické stimulace.

Robotická rehabilitační kúra bude zahájena ihned po ukončení stimulace a vlastní ošetření bude trvat 30 minut. Robot je schopen uvolnit váhu paže a asistovat pacientovi při provádění motoru. Pacient vidí na monitoru cíle, na které by měl pohybovat efektorem, a pohyb provádí za aktivní asistence robota, který kompenzuje pacientovy motorické deficity. Cvičení založená na videohrách a funkční tréninková cvičení každodenních činností se provádějí s vizuální, akustickou a výkonnostní zpětnou vazbou. Na sezeních je vždy přítomen fyzioterapeut se specifickým osvědčením o školení v poměru 1:1 s pacienty.

Každý pacient provede 5 sezení týdně po dobu dvou po sobě jdoucích týdnů, po kterých budou provedena klinická, kinematická a neurofyziologická hodnocení očekávaná na T0; pacient bude poté znovu posouzen při sledování po jednom měsíci (T1) a po 3 měsících po ukončení léčby (T2) s klinickým a kinematickým hodnocením.

Data budou analyzována pomocí parametrické statistiky, pokud se bude jevit jako normálně rozdělená (na základě Kolgomorova-Smirnovova testu s Lillieforsovou korekcí), zejména použitím obousměrné smíšené modelové analýzy rozptylu (s intra- a interfaktorem mezi subjekty ). Pokud se data nebudou jevit jako normálně distribuovaná, budou analyzována pomocí Friedmanovy analýzy pro variace v rámci subjektu a Mann-Whitney u-testem pro variace mezi těmito dvěma skupinami. Hladina významnosti bude nastavena na 0,05 pro všechny analýzy s výjimkou post-hoc, na kterou je aplikována Bonferroniho korekce.

Budou respektovány pokyny pro bezpečné používání neinvazivní mozkové stimulace (Wassermann, 1998); účastníci by měli mít možnost podepsat informovaný souhlas.

Neexistují žádné literární zprávy o nežádoucích účincích nebo kontraindikacích s ohledem na použití robotické platformy ArmeoPower®, s výjimkou pacientů s těžkými deformitami paretické horní končetiny, kteří jsou z této studie vyloučeni. Údaje o pacientech budou anonymní a uloženy s ochranou heslem. Nebudou chybět vzorky biologického materiálu, dodávky léků, zdravých dobrovolníků ani zvířat.