Tidlige neurofysiologiske indgreb i akutte cerebrale læsioner

Transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) er en form for ikke-invasiv hjernestimulering, der bruges til at inducere excitabilitetsændringer i centralnervesystemets kredsløb. Grundlaget for tDCS-anvendelse hos patienter med slagtilfælde følger modellen for interhemisfærisk ubalance mellem de beskadigede og intakte hemisfærer: anodal tDCS over påvirket halvkugle for at inducere langvarig stigning i kortikal excitabilitet, katodisk tDCS over upåvirket halvkugle for at inducere langvarig nedgang i kortikal excitabilitet . Samtidige effekter på begge halvkugler kan opnås med bi-hemisfærisk tDCS. Minimum intensitet og varighed af tDCS er nødvendig for at inducere langvarige virkninger, som omtales som langsigtet potensering og langvarig depression.

De fleste interventionelle tDCS-studier har fokuseret på patienter med kronisk slagtilfælde, på et tidspunkt, hvor patienterne formodes at have nået et plateau i deres spontane bedring efter læsionen. Mindre forskning har evalueret virkningerne af en tidlig tDCS-intervention. tDCS-protokoller adskiller sig med hensyn til placering af elektroder, sessionsfrekvens og varighed, dosering af elektrisk ladning, tidsmæssigt vindue for tDCS-levering og andre variabler. Den funktionelle fordel ved tDCS kan øges med den samtidige anvendelse af adjuverende terapeutiske strategier såsom tvangsinduceret terapi, elektrisk stimulering eller robotmedieret terapi. Sattler et al. brugt radial nervestimulation sammen med tDCS for at lette motorisk output. Det er muligt, at gentagen perifer nervestimulation (rPNS) modulerer corticospinal output på somatotopisk specifikke supraspinale steder gennem GABAerge interneuroner. De patienter, der forbedrede sig i Sattler et al.s undersøgelse, havde som i andre tDCS-studier en initial mild til moderat svækkelse af motorisk funktion. Forbedring er mere tvivlsom hos patienter med alvorlig motorisk underskud.

Vores mål i denne undersøgelse var at undersøge effektiviteten af ​​bihemisfærisk tDCS kombineret med rPNS hos patienter med akut slagtilfælde med udtalt motorisk svækkelse, gruppen af ​​patienter med færre muligheder i terapeutiske programmer.

Fordelen ved at anvende tDCS tidligt efter slagtilfælde er stadig uklar. Baseret på dyremodeller synes den første måned efter slagtilfælde dog at være den optimale periode til at inducere morfologiske ændringer forbundet med øget plasticitet, hvorfor det terapeutiske vindue blev valgt mellem 5 og 20 dage efter slagtilfældet. Forskerne begrundede, at hvis plastiske ændringer er blevet induceret af tDCS, kan den kliniske og neurofysiologiske fordel vise sig ikke bare umiddelbart efter behandlingen, men længere fremme i patientens naturlige udvikling efter slagtilfældet. Af denne grund anså efterforskerne for relevant at afgøre, om resultaterne af tDCS-behandling varede i tide og havde en langsigtet effekt, og forlængede derfor vores kliniske og neurofysiologiske opfølgning til 12 måneder efter behandlingen.

Metoder:

Patienter:

Tyve patienter med en anamnese med første akut slagtilfælde (iskæmisk og hæmoragisk) blev inkluderet fra april til december 2011 i en prospektiv, dobbeltblind, randomiseret undersøgelse. Elleve patienter var ramt af et iskæmisk slagtilfælde: kortikalt og/eller subkortikalt og 9 var ramt af et hæmoragisk slagtilfælde. Inklusionskriterier var: første gang enkelt og unilateralt supratentorialt slagtilfælde bekræftet ved CT eller MR, slagtilfældeinterval mellem 5 og 20 dage efter studiestart, alder 18 til 79 år, National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) ≥6 og ≤21. Eksklusionskriterier var forudgående epileptiske anfald, metalliske implantater i hjernen eller pacemakerimplantater og sameksistens af andre neurologiske sygdomme.

Patienter blev inkluderet i undersøgelsen, når de var medicinsk stabile, mellem 5 og 17 dage efter slagtilfældet. Undersøgelsen blev udført i henhold til World Medical Association Declaration of Helsinki og godkendt af Clinical Research Ethics Committee (PR160/11). Skriftligt, informeret samtykke blev indhentet fra alle deltagere eller deres pårørende, før de blev inkluderet i undersøgelsen.

Patienterne blev randomiseret i to parallelle grupper: Den ene gruppe (11 patienter) modtog 5 på hinanden følgende daglige sessioner med anodal tDCS over den berørte halvkugle og katodisk over upåvirket halvkugle kombineret med gentagen perifer nervestimulation, og den anden (9 patienter) modtog falsk tDCS forbundet med gentagne perifer nervestimulation.

Patienterne blev undersøgt før tDCS, 5 dage og 3, 6 og 12 måneder efter tDCS.

Vurderinger Patienternes tilstand blev karakteriseret ved hjælp af standardiserede kliniske og neurofysiologiske vurderingsværktøjer dagen før påbegyndelse af interventioner.

Klinisk vurdering Neurologisk funktion blev vurderet ved hjælp af NIHSS. Motorisk vurdering af den paretiske øvre lemmer og spasticitet blev evalueret ved hjælp af Fugl-Meyer (ULFM) og Modified Ashworth skalaer (MAS). MAS-skalamål blev truffet for skulderabduktion, albueforlængelse og håndledsforlængelse, som blev brugt til at beregne middelværdien af ​​modstand under passiv strækning, med højere score, der afspejlede større modstand (maksimalt 4).

Neurofysiologisk vurdering

Transkraniel magnetisk stimulation:

Motor-fremkaldte potentialer (MEP'er) blev registreret ved hjælp af en bifasisk magnetisk stimulator (Magstim 200; The Magstim Co. Ltd., UK) forbundet til en magnetisk stimuleringsspole på otte (70 mm ydre diameter; The Magstim Co. Ltd. , UK) placeret over cortical abductor digiti minimi hotspot. En tætsiddende stofhætte markeret med et 1 cm x 1 cm gitter blev brugt til kortlægning af målmuskelens kortikale repræsentation. Spolen blev placeret tangentielt til hovedbunden, med håndtaget pegende bagud i en vinkel på 45 grader til midterlinjen og blev flyttet i trin på 1 cm for at lokalisere den optimale hovedbundsplacering i hver halvkugle, hvorfra de største MEP'er i abductor digiti minimi kunne fremkaldes. En Synergy-elektromyograf (Oxford Instruments, Surrey, UK) blev brugt til at optage MEP'er fra abductor digiti minimi. Når MEP'er ikke blev fremkaldt i den berørte øvre lemmer i hvile ved hjælp af maksimal stimulatoroutput, blev patienterne instrueret i at gøre et forsøg på frivilligt at aktivere musklen. Hvis ingen MEP kunne fremkaldes ved hjælp af maksimal stimulatoroutput, blev MEPs amplitude beskrevet som 0 mV.

Groppa S, Oliviero A, Eisen A et al. En praktisk guide til diagnostisk transkraniel magnetisk stimulering: rapport fra en IFCN-komité. Clin Neurophysiol 2012;123:858-882.

Hvilemotorisk tærskel:

Hvilemotorisk tærskel (rMT) blev defineret som det laveste stimulatoroutput på det optimale hovedbundssted, der kræves for at fremkalde en MEP på mindst 50 μV i den afslappede abductor digiti minimi i mindst 5 ud af 10 forsøg.21 Hvis ingen MEP kunne fremkaldes ved hjælp af maksimal stimulatoroutput, blev rMT beskrevet som 100%.

Kontralateral og ipsilateral stille periode:

For at fremkalde den stille periode blev transkraniel magnetisk stimulering påført over M1-området af hver halvkugle, mens patienterne opretholdt en konstant maksimal tonisk kontraktion af abductor digiti minimi, og en 500ms poststimulusperiode blev analyseret. Stimuleringsintensiteten var 120 % rMT. Vi registrerede i det væsentlige samtidig kontralateral (cSP) og ipsilateral stille periode (iSP) til en ensidig stimulus. Hvis patienterne ikke var i stand til at opretholde en stabil kontraktion med den paretiske hånd, blev SP anset for at være umålelig. cSP-varigheden blev målt fra begyndelsen af ​​MEP til punktet for EMG-genoptagelse efter en periode med EMG-undertrykkelse, og gennemsnittet af 10 forsøg blev brugt til at estimere varigheden af ​​den stille periode. iSP blev kvantificeret under hensyntagen til en periode med relativ undertrykkelse af EMG-aktivitet under baggrunds-EMG-aktiviteten.

Takechi U, Matsunaga K, Nakanishi R et al. Langsgående ændringer af motorisk kortikal excitabilitet og transcallosal hæmning efter subkortikalt slagtilfælde. Clin Neurophysiol 2014;125: 2055-2069.

SEPs optagelse:

Somatosensoriske fremkaldte potentialer (SEP'er) blev fremkaldt ved hjælp af elektrisk stimulering med den samme procedure beskrevet i detaljer i tidligere undersøgelser. Signaler blev optaget under anvendelse af Synergy electromyograph (Oxford Instruments, Surrey, UK). SEPs data blev sammenlignet mellem påvirkede og upåvirkede øvre lemmer.

Cruccu G, Aminoff MJ, Curio G et al. Anbefalinger til klinisk brug af somatosensorisk fremkaldte potentialer. Clin Neurophysiol 2008;119:1705-19.

Mauguière F, Allison T, Babiloni C et al. Somatosensorisk fremkaldte potentialer. International Federation of Clinical Neurophysiology. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl 1999;52:79-90.

H-refleks H-refleksresponser blev registreret fra en 45-graders vinkel supineret arm og en let sammentrukket flexor carpi radialis muskel. Når flexor carpi radialis-musklen ikke kunne trækkes sammen, blev den paretiske overekstremitet placeret med håndleddet i let fleksion. Optagelseselektrode blev placeret over maven af ​​flexor carpi radialis og henvist til en elektrode 3 cm distal. Elektriske stimuli afgav en firkantbølgepuls på 0,5 ms i varighed og blev påført over medianusnerven ved den bicipitale rille; over kubitalfolden. Hmax/Mmax-responser blev sammenlignet mellem de paretiske og ikke-paretiske sider.

Christie AD, Inglis JG, Boucher JP, Gabriel DA. Pålideligheden af ​​FCR H-refleksen. J Clin Neurophysiol 2005;22:204-9.