Transkraniální přímá proudová stimulace a běžecký pás u dětské mozkové obrny

Úvod Motorická kontrola a koordinace u dětských pacientů s dětskou mozkovou obrnou byly zlepšeny různými metodami. Trénink na běžeckém pásu prokazuje účinnost při zvyšování rychlosti chůze, rovnováhy a funkční nezávislosti. Dále transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) představuje neinvazivní a bezpečnou alternativu k chirurgickým nebo farmakologickým léčbám. Souhrnně tyto intervence prokázaly účinnost při zlepšování výkonu chůze a funkčních schopností této populace.

Optimální protokol pro podávání tDCS dětským pacientům s dětskou mozkovou obrnou dosud nebyl stanoven. Na rozdíl od dřívějších studií, které využívaly jednostrannou anodální stimulaci zaměřenou na kontralaterální motorickou kůru, hypotéza naznačuje, že bilaterální stimulace obou hemisfér by mohla přinést lepší výsledky. Tato premisa je podpořena magnetoencefalografií (MEG), která odhalila rozsáhlé narušení nervové excitability v obou senzomotorických kůrách dětí s DMO. Toto bilaterální postižení se vyskytuje i v případech jednostranných lézí a přispívá ke snížené aktivaci kortikospinálních drah. V souladu s tím následný výzkum aplikující jednostrannou anodální tDCS na ipsilaterální motorickou kůru (nelezeovaná hemisféra) prokázal zlepšení motorických funkcí, jako jsou dovednosti dosahování a délka pohybu.

Jako studie proveditelnosti tento pilotní výzkum posoudil praktičnost a počáteční účinky podávání bilaterální anodální tDCS současně s tréninkem na běžeckém pásu za účelem zlepšení parametrů chůze, rozsahu pohybu a snížení spasticity u dětských pacientů s diplegickou formou DMO.

Metody Design studie a účastníci Tato klinická studie byla schválena etickou komisí (IRB) Jordánské univerzity vědy a technologie a Univerzitní nemocnicí krále Abdalláha (#2019/420) na základě Helsinské deklarace. Bylo zařazeno pět dětí (ve věku 4-12 let) se spastickou diplegickou formou DMO. Kritéria zařazení stanovila úroveň Gross Motor Function Classification System (GMFCS) I-III, schopnost samostatné chůze alespoň 10 metrů a IQ vyšší než 70. Klíčová vylučovací kritéria zahrnovala anamnézu ortopedické operace, neurolytických blokád nebo injekcí Botoxu v posledních šesti měsících, stejně jako přítomnost současných ortopedických postižení, epilepsie, intrakraniálních kovových implantátů nebo sluchadel. Navíc byl před účastí ve studii získán dobrovolný písemný informovaný souhlas od všech zúčastněných dětí prostřednictvím jejich zákonných zástupců.

Trénink na běžeckém pásu a tDCS intervence Zatímco předchozí výzkum využívající jednostrannou anodální tDCS u dětí s DMO umístil jednu anodu nad motorickou kůru C3 nebo C4 a katodu na supraorbitální oblast podle 10-20 EEG systému, tato studie použila bilaterální montáž. Pomocí 10-10 EEG systému pro přesnější umístění byly dvě anody umístěny nad levou FC1 a pravou FC2 oblast (zahrnující motorické a frontální oblasti), s dvěma odpovídajícími katodami umístěnými nad bilaterálními supraorbitálními oblastmi. Byla aplikována nízká intenzita proudu 1 mA.

Terapeutický protokol začal dvěma sezeními seznamování s běžeckým pásem. Následovalo deset kombinovaných léčebných sezení, z nichž každé sestávalo z 12minutového intervalu: 1minutové rozcvičení, 10minutové období simultánního tréninku na běžeckém pásu a tDCS terapie a 1minutového zklidnění. Rychlost běžeckého pásu byla zahájena na 50 % maximální rychlosti dítěte na zemi z 6minutového testu chůze (6MWT) a byla postupně zvyšována na základě individuální tolerance. Tolerance byla posuzována absencí stížností na únavu, tepovou frekvencí nepřesahující 70 % maxima a udržováním správné chůze bez šourání. Asistenti byli přítomni, aby poskytli podporu a verbální zpětnou vazbu k podpoře správných pohybových vzorců.

Výsledné ukazatele

Výsledné ukazatele Data před a po intervenci byla shromážděna, včetně:

1. Posturální zarovnání (mediálně-laterální posun)
2. Posturální zarovnání (antero-posteriorní posun)
3. Rozsah pohybu hlezenního kloubu do dorsiflexe (stupně)
4. Rozsah pohybu kyčelního kloubu (stupně)
5. Rozsah pohybu kolenního kloubu (stupně)
6. Vytrvalost chůze hodnocená pomocí 6minutového testu chůze (vzdálenost v metrech)
7. Hrubá motorická funkce hodnocená pomocí GMFM-66 (celkové skóre)
8. Rychlost chůze (metry/sekundu)
9. Variabilita chůze (bezrozměrný autokorelační koeficient)

Analýza dat Vzhledem k opatrnosti uvedené v předchozí studii při použití párového t-testu s extrémně malými velikostmi vzorku (n = 5), byl vypočítán průměr ± směrodatná odchylka pro všechny výsledné ukazatele, klinická velikost účinku intervence byla stanovena pomocí Hedgesova g, s hodnotami označujícími malé, střední nebo velké efekty, a výsledky chůze byly měřeny tak, že každé dítě šlo dvakrát před a po intervenci po 10metrové dráze. Data jsou k dispozici.

3. Výsledky a diskuze Tento studijní protokol je inovativní z hlediska protokolu stimulace tDCS (bilaterální anodální tDCS vs. jednostranná anodální tDCS) a jeho výsledných ukazatelů, které zahrnují hodnocení mozkové aktivity a plasticity, kvantitativní ukazatele výsledků chůze (kinematika a kinetika), motorický vývoj, kvalitu života a úroveň radosti a zapojení, které nebyly dříve zkoumány v jednom plném souboru.

Navíc bilaterální anodální tDCS by byla proveditelným a bezpečným rehabilitačním nástrojem, který by moduloval mozkovou aktivitu a zlepšil funkci chůze, rovnovážné funkce, vytrvalost, kvalitu života a úroveň zapojení a radosti dětí s DMO. Proto zkoumání takových krátkodobých a dlouhodobých terapeutických účinků bilaterální anodální tDCS na tělesné funkce dětí, ukazatele aktivity a zapojení nám poskytuje slibný neinvazivní nástroj v rehabilitaci DMO, který by mohl být kombinován s mnoha dalšími rehabilitačními nástroji a přístupy, jako je behaviorální terapie, virtuální realita, thera suit a mnoho dalších, které jsou všechny používány jako rehabilitace DMO a jiných neurologických stavů. Navíc zkoumání vztahu mezi modulací mozkové aktivity, změnami funkcí chůze a motorického vývoje a úrovně zapojení a radosti by poskytlo lepší pochopení této propojené matrice, kterou musíme zvážit v našich budoucích rehabilitačních přístupech a strategiích u dětí s DMO, a tak sloužit jako důležitý aspekt, který přispěje k praxi založené na důkazech v pediatrické rehabilitaci. Kromě toho by nám poskytlo lepší pochopení mechanismu stojícího za účinky tDCS.