Elektrische Stimulation der paretischen oberen Extremität in der frühen Schlaganfallphase

1. Einführung

   Weltweit gilt der Schlaganfall als zweithäufigste Todesursache und drittgrößte Ursache für die Krankheitslast. Ein Schlaganfall ist mit enormen physischen, psychischen und wirtschaftlichen Belastungen für Patienten, Familien, das Gesundheitssystem und die Gesellschaft insgesamt verbunden. Es wird erwartet, dass die weltweite Belastung durch Schlaganfälle in den kommenden Jahren zunehmen wird. In den entwickelten Ländern ist dieser Trend vor allem eine Folge der zunehmenden Alterung der Bevölkerung; Das Alter ist ein Hauptrisikofaktor für einen Schlaganfall. Die Parese der oberen Extremitäten ist eine der häufigsten und hartnäckigsten Beeinträchtigungen nach einem Schlaganfall und stellt ein großes Hindernis für die Wiedererlangung der Unabhängigkeit bei Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) dar. Tatsächlich wird geschätzt, dass etwa 50 % der Schlaganfallüberlebenden nach Abschluss der Schlaganfallrehabilitation einen nicht funktionsfähigen Arm haben werden. Um die Krankheitslast bei Schlaganfallüberlebenden zu minimieren, ist es von großer Bedeutung, wirksame Rehabilitationsstrategien für die paretische obere Extremität zu entwickeln und umzusetzen.

   Studien haben gezeigt, dass die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Gliedmaßen (d. h. (Wiederherstellung von Beeinträchtigungen und Aktivitätseinschränkungen, einschließlich Fähigkeiten) folgt einem Muster mit einer ausgeprägten frühen Erholung nach dem Schlaganfall und einem anschließenden Abflachen bereits 6 Monate nach dem Schlaganfall. Tatsächlich hat sich gezeigt, dass 80 % der Patienten innerhalb von 3 Wochen ein Plateau erreichten und 95 % nach 9 Wochen ein Plateau erreichten. Es hat sich auch gezeigt, dass die Wiedererlangung der Handgeschicklichkeit weitgehend innerhalb der ersten 4 Wochen nach einem Schlaganfall erfolgt, was auf ein kritisches Zeitfenster für die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Gliedmaßen hinweist. Daher sind Rehabilitationsbemühungen in der frühen Phase nach einem Schlaganfall wahrscheinlich entscheidend, um die funktionelle Erholung zu maximieren. Doch trotz der Tatsache, dass eine Genesung am wahrscheinlichsten in den unmittelbaren Wochen nach einem Schlaganfall ist, gibt es nur sehr wenige Studien, die die Wirkung therapeutischer Interventionen in diesem Zeitraum untersuchen.

   Derzeit werden mehrere therapeutische Interventionen eingesetzt, um die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Gliedmaßen zu unterstützen. Es gibt nur begrenzte Beweise dafür, dass eine praktische Therapie, einschließlich passiver Gelenkmobilisierung, manueller Dehnung des Weichteilgewebes und passiver Übungen, wirksam ist. Krafttraining bei chronischem Schlaganfall kann motorische Beeinträchtigungen bei Patienten mit leichter bis mittelschwerer Parese reduzieren, hat jedoch keinen Einfluss auf die ADL-Leistung. Ebenso gibt es nur begrenzte Belege für den Einsatz von Spiegeltherapie, sensomotorischem und mentalem Training. Die Belege für die Verwendung von Orthesen und anderen unterstützenden Hilfsmitteln sind nicht schlüssig. Wiederholtes aufgabenorientiertes Üben, die wahrscheinlich am weitesten verbreitete Intervention zur Erleichterung der Erholung der oberen Gliedmaßen nach einem Schlaganfall, hat vor allem bei chronischen Schlaganfällen vielversprechende Ergebnisse gezeigt, wenn sie mithilfe von Virtual-Reality-Systemen und Robotern sowie durch eingeschränkte Bewegungstherapie durchgeführt wird. Diese Ansätze sind jedoch geduldig und ressourcenintensiv, was den täglichen Schulungsaufwand oder teure Technologien angeht. Darüber hinaus bleibt unklar, ob die funktionellen Vorteile langfristig bestehen bleiben.

   Elektrische Stimulation (ES) ist eine weitere Methode, die zur Erleichterung der Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Gliedmaßen nach einem Schlaganfall eingesetzt wird. ES kann eine Muskelkontraktion auslösen oder eine somatosensorische Stimulation unterhalb der motorischen Schwelle sein. Unabhängig von der Art der Stimulation gibt es einige Hinweise darauf, dass ES zur Reduzierung motorischer Beeinträchtigungen beitragen kann, aber die Fragen bezüglich des optimalen Stimulationsprotokolls (z. B. Stromamplitude, Pulsfrequenz, Platzierung der Elektroden, Behandlungsdauer), Langzeiteffekt und Übertragung des Trainingseffekts in ADL bleibt unbeantwortet. Da diese Beweislage in erster Linie auf Studien zu ES bei Patienten mit chronischem Schlaganfall basiert, bleibt auch unbekannt, inwieweit ES, das in der akuten Phase nach einem Schlaganfall angewendet wird, die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Extremitäten beeinflussen könnte. Obwohl sich die überwiegende Mehrheit der Studien auf ES konzentrierte, das die Muskelkontraktion induziert, ist es allgemein anerkannt, dass somatosensorische Eingaben für die Aufrechterhaltung einer normalen motorischen Funktion erforderlich sind. Untersuchungen zeigen, dass der Erwerb motorischer Fähigkeiten und die motorische Leistung vom somatosensorischen Input abhängen und Schlaganfallpatienten mit intakter somatosensorischer Funktion eine zufriedenstellendere Reaktion auf die Rehabilitation erfahren. Bei gesunden Personen führt die Anwendung elektrischer somatosensorischer Stimulation (ESS) auf periphere Handnerven, Unterarmmuskeln oder die gesamte Hand zu einer Erhöhung der kortikalen Erregbarkeit der Darstellungen, die die stimulierten Körperteile steuern, und die erhöhte kortikale Erregbarkeit scheint die zu überdauern Stimulationszeitraum selbst. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine Erhöhung des Umfangs somatosensorischer Eingaben die motorische Erholung von Patienten nach einem Schlaganfall verbessern kann. Aktuelle Studien an Patienten mit akutem, subakutem und meist chronischem Schlaganfall legen nahe, dass eine einzige zweistündige ESS-Sitzung an den peripheren Handnerven zu einer vorübergehenden Verbesserung der Quetschkraft, der Bewegungskinematik und der motorischen Fähigkeiten der oberen Gliedmaßen führt, die für die ADL-Leistung erforderlich sind. Je höher die Stromamplitude, desto ausgeprägter scheint der Effekt zu sein. Nur in einer dieser Studien wird ESS in Verbindung mit motorischem Training eingesetzt. Eine Studie zeigt, dass die Wirkung einer einzelnen ESS-Sitzung 30 Tage nach Beendigung der Intervention anhält. Interessanterweise gibt es Hinweise darauf, dass mehrere ESS-Sitzungen an den peripheren Handnerven in Verbindung mit motorischem Training die motorischen Fähigkeiten der paretischen oberen Extremität bei Patienten mit subakutem und chronischem Schlaganfall verbessern könnten, und diese positiven Ergebnisse scheinen den Interventionszeitraum zu überdauern. Wenn ESS in mehreren Sitzungen verabreicht wird, ist unklar, welche Stromamplitude bei Patienten mit subakutem Schlaganfall optimal ist. Die ESS der gesamten Hand mithilfe von Handschuhelektroden kann der motorischen Erholung der paretischen oberen Extremität bei Patienten mit chronischem Schlaganfall zugute kommen oder auch nicht. Wichtig ist, dass ESS passiver Natur ist, den Patienten nur minimale Beschwerden bereitet, keine nachteiligen Auswirkungen hat, relativ kostengünstig ist und problemlos in die reguläre Praxis integriert werden kann. Daher ist es wertvoll, die Wirkung mehrerer ESS-Sitzungen auf die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Extremitäten in der akuten Phase eines Schlaganfalls zu ermitteln.

2. Zweck des Projekts

Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Studie besteht darin, die Wirkung mehrerer suprasensorischer ESS-Sitzungen in Verbindung mit Ergotherapie (OT)/Physiotherapie (PT)-Training auf die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Extremitäten bei Patienten mit akutem Schlaganfall zu untersuchen. Suprasensorisches ESS ist definiert als die höchste Stromamplitude, die Parästhesien hervorruft, ohne dass Unbehagen, Schmerzen und sichtbare Muskelzuckungen auftreten. Im Einzelnen möchten wir Folgendes ansprechen:

1. Führt kontinuierliches, suprasensorisches ESS in Verbindung mit OT/PT-Training durch:

   a) Beeinträchtigungen verringern, b) die für die ADL-Leistung erforderlichen motorischen Fähigkeiten verbessern und c) Behinderungen verringern,

2. Sind die Veränderungen, die am Ende des Eingriffs beobachtet werden konnten, 6 Monate nach dem Schlaganfall noch vorhanden? (Langzeiteffekt)

3. Hypothesen

Wir gehen davon aus, dass kontinuierliches, suprasensorisches ESS wirksamer ist als intermittierendes, suprasensorisches ESS. Die Gesamtzeit der elektrischen Stimulation während einer einzelnen, intermittierenden ESS-Sitzung beträgt 1 Minute, was 1/60 der elektrischen Stimulationszeit während einer einzelnen, kontinuierlichen ESS-Sitzung entspricht. Darüber hinaus gehen wir davon aus, dass die Reorganisation des Gehirns voranschreitet und mit der Genesung einhergeht.

4. Methoden

4.1. Studienteilnehmer

Die Probanden werden aus Patienten rekrutiert, die auf der Schlaganfallstation des Bispebjerg-Krankenhauses in Kopenhagen, Dänemark, aufgenommen wurden. Die Schlaganfallstation besteht aus einer Akutstation und einer Rehabilitationsstation und versorgt ein klar definiertes städtisches Einzugsgebiet mit einer Bevölkerung von etwa 400.000 Bürgern.

4.2. Ablauf, einschließlich Rekrutierung von Studienteilnehmern

Alle Patienten, die nacheinander in die Rehabilitations-Schlaganfallstation aufgenommen werden, werden unmittelbar nach der Aufnahme auf Einschluss- und Ausschlusskriterien untersucht. Emma Ghaziani, die tägliche Projektleiterin, oder anderes an der Studie beteiligtes Gesundheitspersonal (z. B. die Personen, die ESS liefern), werden persönlichen Kontakt zu jedem berechtigten Patienten aufnehmen, sobald der Gesundheitszustand des Patienten dies zulässt. Der Patient wird zunächst gefragt, ob er Interesse an Informationen zur Studie hat. Ist dies der Fall, werden die schriftlichen Informationen ausgehändigt, das Informationsgespräch vereinbart und der Patient über die Möglichkeit der Anwesenheit einer Begleitperson (z. B. eines Verwandten, eines Freundes) beim Informationsgespräch informiert. Bei Bedarf erhält der Patient Unterstützung bei der diesbezüglichen Kontaktaufnahme mit der Begleitperson. Das Informationsgespräch wird von Emma Ghaziani oder anderem an der Studie beteiligten Gesundheitspersonal durchgeführt und findet am Krankenbett des Patienten statt. Das Bett des Patienten wird vom Rest der Station abgeschirmt und es werden keine anderen Besucher anwesend sein. Die Einholung der Einwilligungserklärung erfolgt nach einer Bedenkzeit des Patienten, die im Hinblick auf die Einschlusskriterien d) (d. h. ESS kann innerhalb von 7 Tagen nach dem Schlaganfall eingeleitet werden. Die Basisbewertung wird in der ersten Woche nach dem Schlaganfall durchgeführt.

Mithilfe eines geschichteten Zufallsstichprobenverfahrens werden die Studienteilnehmer zunächst in homogene Untergruppen eingeteilt hinsichtlich: a) der Fähigkeit zur aktiven Fingerstreckung und b) Geschlecht. Es hat sich gezeigt, dass die aktive Fingerstreckung ein einfacher und zuverlässiger früher Prädiktor für die Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit der oberen Extremitäten bei Schlaganfallpatienten ist. Die Patienten in jeder Untergruppe werden dann nach dem Zufallsprinzip entweder der kontinuierlichen oder der intermittierenden Gruppe zugeordnet. Die Therapeuten, die OT/PT-Schulungen anbieten, und die Therapeuten, die Beurteilungen durchführen, sind für die Gruppenzuteilung blind. Die Studienteilnehmer werden für unsere Hypothese, welche Art von suprasensorischem ESS am effektivsten ist, blind sein.