Neuromodulación no invasiva para la función de la extremidad superior en la lesión de la médula espinal: un ensayo cruzado

Objetivos del proyecto

El objetivo clave de este piloto es explorar la viabilidad de un ensayo comparativo entre dos enfoques neuromoduladores no invasivos para la restauración de la función de las extremidades superiores después de SCI, y trabajar hacia la identificación de cohortes participantes más adecuados para cada intervención (es decir, respondedores). Este objetivo se logrará a través de lo siguiente:

1. Evaluación de la seguridad clínica y la efectividad de cada intervención, dentro de los participantes, a través del monitoreo de seguridad y el uso de evaluaciones estandarizadas de la resistencia, sensación y rendimiento del movimiento de las extremidades superiores.
2. La evaluación de mejoras clínicamente significativas a través de los participantes informó resultados relacionados con actividades de la vida diaria, la calidad de vida y las impresiones globales del cambio.
3. Evaluaciones neurofisiológicas para evaluar los mecanismos de recuperación después de cada período de intervención, pero también para ayudar en la identificación de correlatos neurofisiológicos de los "respondedores" para cada terapia.

En este estudio cruzado aleatorizado, los participantes recibirán dos meses de TSC no invasivas sobre la médula espinal cervical en combinación con la práctica de tareas funcionales (mínimo de 12 sesiones/mes) precedidos o seguidos de dos meses de PCM y práctica de tareas funcionales, con un período de lavado de 4 semanas entre cada intervención. Con este diseño, podremos examinar la eficacia relativa de cada paradigma dentro de un solo participante y comenzar a identificar características neurofisiológicas y/o clínicas que pueden ayudar a guiar la identificación clínica de participantes adecuados para cada intervención.

La dosis mínima de entrenamiento para cada bloque de intervención es de 12 sesiones/mes, para un total de 24 sesiones de entrenamiento durante cada fase de tratamiento. Se invitará a los participantes a completar hasta 5 sesiones por semana si es posible. Se requerirá que los participantes completen un número comparable de sesiones de intervención (es decir, dentro del 10%) en cada una de las dos intervenciones para garantizar que ningún efecto no se atribuya a las diferencias en la dosis. Cada sesión de intervención incluirá al menos 60 minutos de práctica de tareas funcionales de las extremidades superiores (FTP). El FTP se completará con actividades típicas de rehabilitación (por ejemplo, rango de movimiento, actividades de fortalecimiento, móviles de clips, pinzas de ropa, tazas, etc.), así como la estación de trabajo de rehabilitación de regalía (Rehabtronics, Alberta), que confiste en las actividades de rehabilitación.

Se administrará la estimulación transcutánea de estimulación de la médula espinal cervical (TSC) cervical se administrará la estimulación de la médula espinal cervical después de las pautas previamente informadas. Los electrodos circulares (1.25 ") se colocarán sobre la médula espinal cervical entre el nivel vertebral C3 y C4, con electrodos de retorno rectangulares colocados sobre las clavículas o las crestas ilíacas. La estimulación bifásica se administrará continuamente a 30Hz, con un ancho de pulso de 1 ms y la frecuencia de portador superpuesta de 10 kHz (Gelenitis et al 2024; Moritz et al 2024). La estimulación se administrará a una intensidad actual por debajo del umbral del motor, que está por debajo de la intensidad requerida para provocar una contracción muscular. Los TSC cervicales se entregarán durante al menos 60 minutos durante cada sesión de entrenamiento, y FTP ocurrirá durante la estimulación activa.

La estimulación motoneuronal corticoesuronal emparejada (PCM) se implementará la estimulación magnética transcraneal emparejada y la estimulación nerviosa después de un protocolo previamente publicado para individuos con SCI (Jo et al 2023). Se utilizarán dos bobinas de figura ocho para administrar la estimulación magnética bilateral de la corteza motora y se combinarán con la estimulación eléctrica sincrónica del plexo braquial y los nervios cubital, bilateralmente. Se determinará el momento de los estímulos para garantizar que las voleas eléctricas lleguen a la sinapsis motoneuronal corticoespinal a un intervalo apropiado para inducir una potenciación a largo plazo. Durante cada sesión, se administrarán 360 estímulos emparejados a una frecuencia de 0.2 Hz. El paradigma de estimulación debe tomar aproximadamente 30 minutos. Después de esto, los participantes completarán 60 minutos de FTP.

Práctica de tareas funcionales (FTP) Se definirá y entregará un programa de rehabilitación típico en consulta con los terapeutas físicos y ocupacionales. El programa consistirá en tareas funcionales que incluyen actividades repetitivas del movimiento bruto de las extremidades superiores, movimientos de los dedos aislados, pizca simple y compleja y actividades de agarre. Para cada categoría, se identificarán 4-10 actividades con varios niveles de dificultad. Cada participante realizará al menos 1-2 ejercicios dentro de cada categoría durante cada sesión de tratamiento. Las actividades en cada categoría se eligirán de acuerdo con la capacidad de los participantes y se ajustarán en función de la evolución de la capacidad de realizar la tarea funcional con el tiempo (capacitación graduada).

Medidas de evaluación

Las evaluaciones se realizarán al inicio y luego mensualmente durante cinco meses, correspondientes al comienzo, el punto medio y el final de cada bloque de tratamiento. Todos los participantes también tendrán una evaluación de seguimiento de tres meses para evaluar la retención de cualquier efecto de intervención (es decir, Neuroplasticidad de arrastre).

Resultados Las medidas clínicas serán completadas por un terapeuta ocupacional o fisioterapeuta que esté cegado a la asignación grupal de los participantes. Las evaluaciones incluirán medidas clínicas de resistencia, sensación y función de las extremidades superiores, incluidos los estándares internacionales para la clasificación neurológica de la lesión de la médula espinal (ISNCSCI) y las subproducciones relacionadas, como la puntuación motora de las extremidades superiores y las puntuaciones sensoriales, así como la evaluación redefinida graduada de la sensación y el rendimiento de la fuerza (GRASSP). Los resultados informados por los pacientes evaluarán la capacidad autoinformada para realizar actividades de la vida diaria (SCIM-III), la calidad de vida general (WHO-QOL BREF) e Impresiones de cambio globales (PGIC) al comienzo y al final de cada bloque de intervención (Figura 1).

Las evaluaciones neurofisiológicas incluirán la estimulación magnética transcraneal (TMS) sobre la corteza motora de la extremidad superior para evaluar la excitabilidad del tracto corticoespinal, así como la estimulación con las raíces dorsales cervicales para evaluar los cambios en la excitabilidad de la médula espinal cervical a partir de las respuestas motoras multisegestres evocadas (CMMRR). El TMS de la corteza se ha utilizado ampliamente en humanos para evaluar la integridad del tracto corticoespinal descendente (Di Lazzaro et al 2008). Los participantes estarán sentados en su silla de ruedas. El TMS de pulso único se administrará al aumento de la intensidad de la estimulación, con tres estímulos (5s separados) en cada intensidad, hasta que se alcanza una meseta en respuestas evocadas, o alcanzamos la salida del estimulador máxima o tolerabilidad de los participantes al 100%. Surface EMG se registrará a partir de múltiples músculos de las extremidades superiores, bilateralmente.

En una sola visita, los CMMRS se evocarán transcutáneamente utilizando estímulos individuales (pulso monofásico de 1Ms). Las respuestas musculares se recopilarán de múltiples músculos de las extremidades superiores según lo anterior. La estimulación se administrará a una intensidad por debajo del umbral motor para todos los músculos y luego se incrementará progresivamente hasta que se obtenga una meseta en respuestas evocadas en los músculos múltiples, o hasta alcanzar la tolerancia de los participantes. Los incrementos de intensidad se eligirán para garantizar al menos 9 mediciones a lo largo de la porción lineal de la curva de reclutamiento. Los participantes recibirán 3 estímulos en cada intensidad, y los estímulos se entregarán a 5s separados (D'Amico et al 2013). Se obtendrán potenciales de acción muscular compuesta máxima (MMAX) al finalizar la sesión mediante la estimulación supramaximal del plexo braquial (ancho del pulso de 0.2 ms).

Análisis de datos La neurofisiología mide el área de las respuestas reflejas y los MEP obtenidos de TMS se normalizarán al área de MMAX correspondiente al mismo músculo. Las áreas ( % MMAX) se trazarán contra la intensidad de estimulación (como una salida de estimulador máximo de % ( % MSO) o % del umbral motor (XMT)) y se ajustará con una función sigmoidea de 3 paraméter (D'Amico et al 2020, Klimstra y Zehr 2008). La intensidad de estimulación requerida para provocar una respuesta del 50% de la respuesta máxima (S50) y las respuestas evocadas máximas (CMMRMAX) se calculará para cada músculo ajustando los datos experimentales con una función sigmoidea de tres paraméteres (D'Amico et al 2013, Klimstra y Zehr 2008). Estas medidas se compararán entre las dos intervenciones (TSC y PCM) dentro de cada participante.

Los puntajes de medidas de resultado clínicas e informadas por el paciente en cada medida de resultado informada por el paciente y la evaluación clínica seguirán el protocolo estándar para obtener cada evaluación. Todos los puntajes se compararán entre las líneas de base, el final de cada período de intervención y el seguimiento de 3 meses.