Kombination von robotergestützter Therapie und Pharmakotherapie in der Rehabilitation nach einem Schlaganfall

Jedes Jahr erleiden in den Vereinigten Staaten etwa 795.000 Menschen einen neuen oder wiederkehrenden Schlaganfall, was bedeutet, dass alle 40 Sekunden jemand einen Schlaganfall erleidet. In den Vereinigten Staaten ist Schlaganfall die dritthäufigste Todesursache und die Hauptursache für dauerhafte Hemiparese und Behinderungen bei Erwachsenen. Da die Prävalenz von Schlaganfällen mit zunehmendem Alter zunimmt und die Weltbevölkerung altert, wird erwartet, dass die Inzidenz von Schlaganfällen in den kommenden Jahren steigen wird. Dies wird zu einer erheblichen gesellschaftlichen Belastung, da die Pflege von Schlaganfall-Überlebenden kostspielig ist, sowohl für den Einzelnen als auch für die Gesellschaft.

Eine Beeinträchtigung der oberen Extremitäten (UE) nach einem Schlaganfall impliziert normalerweise eine anfängliche Schwäche mit anschließender verminderter Geschicklichkeit und Einschränkung oder Unfähigkeit, Bewegungen zu erreichen, zu transportieren und zu greifen, seit dem Beginn. Überlebende können während des Genesungsprozesses teilweise oder seltener die vollständige Muskelkraft in der betroffenen UE wiedererlangen. Allerdings kommt es häufig zu einer anhaltenden Schwäche und Entwicklung zu sekundären Komplikationen wie Spastik (gekennzeichnet durch erhöhten Flexorhypertonus), Schulterschmerzen und Kontrakturen. Diese zusätzlichen Probleme sind mit einer stärkeren Beeinträchtigung, einer schlechteren Funktion und einer geringeren gesundheitsbezogenen Lebensqualität verbunden. Behandlungsinterventionen für Hemiparese nach einem Schlaganfall umfassen normalerweise Dehnung, Kräftigung der antagonistischen Muskeln, Schienung, orale Medikamente und fokale Injektionen (Phenol oder Botulinumtoxin) und intrathekales Baclofen. Die Menge, Intensität und Dauer der Therapien bedürfen jedoch noch weiterer Untersuchungen. Trotz adäquater traditioneller Behandlung ist eine hohe Zahl von Patienten als Folge eines Schlaganfalls immer noch dauerhaft eingeschränkt. Basierend auf Theorien des motorischen Lernens haben neuere Studien gezeigt, dass intensive, sich wiederholende, aufgabenorientierte Therapien der paretischen Extremität dabei helfen können, „wieder zu lernen“, wie man Bewegungen ausführt, die nach einer Hirnschädigung verloren gegangen sind.

ROBOTERUNTERSTÜTZTES TRAINING DER OBEREN EXTREMITÄTEN MIT ARMEO®

Aktuelle Erkenntnisse haben gezeigt, dass eine Rehabilitation ohne spezifisches Training nicht zu messbaren Ergebnissen führt. Faktoren wie Intensität und Spezifität des motorischen Trainings sind wichtig, um eine Wiederherstellung der motorischen Funktion zu erreichen, insbesondere in der chronischen Phase des Schlaganfalls. Es gibt solide Beweise dafür, dass die Rehabilitation von hochrepetitiven Bewegungen die motorischen und funktionellen Fähigkeiten verbessern könnte, basierend auf ihrer Rolle in motorischen Lernprozessen. Robotergeräte sind aufgrund ihrer Fähigkeit, Therapien mit hoher Intensität und Spezifität zu erreichen, zu einem sehr wichtigen Forschungsgebiet geworden.

In diesem vorgeschlagenen Projekt planen wir, das Armeo-Robotersystem zur Durchführung einer motorischen Trainingstherapie einzusetzen. Das Armeo-System ist eine verstellbare Armorthese, die von der FDA 510k befreit wurde. Es gleicht das Gewicht des Arms passiv aus und reduziert so die Anstrengung, die der gelähmte Arm zur Überwindung der Schwerkraft aufwenden muss. Das Gerät ist in der Lage, Feedback durch eine virtuelle Umgebung (z. B. Computerspiele) zu verstärken. Die in der virtuellen Umgebung präsentierten Aufgaben sind auf funktionale Bewegungen ausgelegt, d. h. der Proband muss Aufgaben wie das Greifen nach Gegenständen im Rahmen des Spiels ausführen. Der Schwerkraftausgleich, der den Schwierigkeitsgrad einer Tätigkeit verringern kann, erleichtert die aktive Armbewegung, insbesondere wenn es um das Training des Greifens und Greifens geht. Durch die Verwendung des Armeo-Systems hoffen wir, ein wiederholtes Training von Greifen, Greifen und Loslassen in einer ansprechenden Umgebung zu erreichen, die an die individuellen Fähigkeiten angepasst werden kann. Wir erwarten auch, Schlaganfallüberlebenden, deren motorische Schwäche sie möglicherweise von der Durchführung repetitiver Therapieaufgaben ausgeschlossen hat, die Teilnahme an dieser Studie zu ermöglichen.

LEVODOPA Mehrere Wirkstoffe haben ihren Einfluss auf die neuronale Plastizität umfassend bewiesen. Unter diesen Wirkstoffen haben pharmakologische Wirkstoffe, die die Verfügbarkeit von Neurotransmittern des Zentralnervensystems (ZNS) erhöhen (Dopamin, Noradrenalin, Serotonin, Acetylcholin und Histamin), die Fähigkeit gezeigt, die Erregbarkeit in kortikalen Neuronen zu modulieren und eine nachfolgende fördernde Wirkung auf die Neuroplastizität auszuüben. In diesem Zusammenhang wurden in den letzten zwei Jahrzehnten mehrere Studien durchgeführt, die unter anderem die Wirkung von Amphetaminen, selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmern, Donepezil, Psychostimulanzien wie Methylphenidat und dopaminergen Wirkstoffen untersuchten. Levodopa (LD) ist aufgrund seines sicheren Wirkungsprofils ein wünschenswertes Medikament, das bewertet werden sollte. Dieses orale Medikament ist ein Vorläufer von Dopamin (DA), das aktiv über die Blut-Hirn-Schranke transportiert und im ZNS und in peripheren Geweben in DA umgewandelt wird. Ungefähr 95 % von LD werden in DA umgewandelt, was die dopaminerge Neurotransmission stimuliert, und die restlichen 5 % werden in Norepinephrin umgewandelt und beeinflussen die adrenerge Neurotransmission. DA spielt eine Rolle bei der Bildung motorischer Erinnerungen und erleichtert dadurch die Neuroplastizität durch die Stärkung (Langzeitpotenzierung, LTP) oder Schwächung (Langzeitdepression, LTD) der neuronalen Synapsen, wodurch Neuroplastizität erzeugt wird. DA hat einen umgekehrten U-förmigen Konzentrationskurveneffekt, um LTP zu erleichtern. In früheren Studien erzeugten Dosen von 100 mg eine fördernde Wirkung und 25 mg und 200 mg übten eine hemmende Wirkung auf den menschlichen Kortex aus. Dieses pharmakologische Mittel hat vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von Schlaganfällen gezeigt, indem es die funktionelle motorische Erholung in der subakuten und chronischen Phase in Kombination mit intensiver physikalischer Therapie verbessert, ohne dass signifikante Nebenwirkungen berichtet wurden. In der akuten und subakuten Phase verbesserte LD nachweislich die funktionellen motorischen Fähigkeiten, die nach dreiwöchiger Nachbeobachtung aufrechterhalten wurden. LD zeigte auch einen zusätzlichen Vorteil bei den Aktivitäten des täglichen Lebens und bei der Schwere des Schlaganfalls. In der chronischen Phase verbesserte eine Einzeldosis LD in Kombination mit Physiotherapie für fünf Wochen die Bildung des trainingsabhängigen elementaren motorischen Gedächtnisses und verbesserte gleichzeitig die UE-Geschicklichkeit.

KOMBINATION VON LEVODOPA/CARBIDOPA MIT DEM ARMEO-SYSTEM

Unsere Hypothese ist, dass die Einnahme von Levodopa/Carbidopa LD/CD in Kombination mit einer intensiven robotergestützten Therapie bessere Ergebnisse bei funktionellen Erholungstests liefert als das gleiche Training allein. Wir nehmen auch an, dass diese Verbesserungen mit Veränderungen der Erregbarkeit des motorischen Kortex korrelieren könnten. Aktuelle Strategien zur Verbesserung der motorischen Erholung nach einem Schlaganfall konzentrieren sich auf Neuroplastizität und Neuromodulation. Es besteht ein wachsendes Interesse an der Kombination von Therapien und Strategien zur Verbesserung der Plastizität und damit der funktionellen Wiederherstellung durch den Rehabilitationsprozess. Es wird häufig die Hypothese aufgestellt, dass die Kombination aus medikamentöser Therapie und körperlicher Rehabilitation bessere Ergebnisse erzielen könnte, indem das Phänomen der Neuroplastizität verstärkt wird

Wir schlagen eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie zu LD/CD in Kombination mit repetitivem, funktionsorientiertem und robotergestütztem Training der oberen Extremitäten vor.