Vatsan toiminnallinen sähköstimulaatioharjoittelu ja sen vaikutus mekaaniseen insufflaatioon-exsufflaatioon

Hengitystieinfektiot ovat tetraplegian väestön johtava sairastuvuuden ja kuolleisuuden syy. Ne johtuvat usein eritteiden kerääntymisestä keuhkoihin, koska ne eivät pysty synnyttämään tehokasta yskää. Tämä kyvyttömyys yskiä johtaa siihen, että monet tetraplegiat ihmiset tarvitsevat jonkinlaista interventiota eritteiden poistamiseksi. Yleisesti käytetään manuaalista yskimistä tai rutiiniimua potilaan trakeostomiaputken kautta. Näihin molempiin tekniikoihin liittyy ongelmia: (i) Trakeostomia-imu on epämiellyttävää ja siitä puuttuu usein vasen keuhkoputki, joka on yksi myötävaikuttavista tekijöistä 80 prosentissa keuhkokuumeesta, joka esiintyy selkäytimen vammautuneen väestön vasemmassa keuhkossa. (ii) Manuaalisesti avustettu yskä on turvallinen ja tehokas toimenpide, mutta se on annettava koulutetun hoitajan toimesta, ja siihen liittyy paikallisen terveydenhuollon tarjoajan resursseja. Vaihtoehtoinen menetelmä eritteiden puhdistamiseen ja ventilaation parantamiseen on mekaaninen insufflaatio-exsufflaatio (MI-E), jossa käyttäjän hengitysteihin kohdistetaan positiivisen ja negatiivisen paineen yhdistelmä yskän aiheuttamiseksi. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että MI-E on tehokkaampi eritteiden poistamisessa ja hengitystieinfektioiden vähentämisessä kuin perinteiset imu- ja manuaaliavusteiset yskimistekniikat, sillä etuna on, että eritteet poistetaan molemmista keuhkoputkista. MI-E:n on myös osoitettu lyhentävän merkittävästi tehohoitojakson kestoa ja vähentävän uudelleenintubaatioiden määrää.

Tetraplegiaa sairastavilla henkilöillä on vähentynyt uloshengitystilavuus (VT) ja vähentynyt yskän huippuvirtaus (CPF) (maksimi ilmanvirtaus yskän aikana). CPF-arvoa voidaan käyttää hengitystieinfektion riskin arvioimiseen, kun CPF < 160 l/min, johon ei liity toiminnallista yskää ja korkea infektioriski, ja CPF < 270 l/min viittaa siihen, että henkilö ei pysty poistamaan eritteet riittävästi hengitysteistään. Siksi MI-E:n käyttöä suositellaan kaikille, joiden CPF on <270 l/min.

Funktionaalinen sähköstimulaatio (FES) on tekniikka, jolla voidaan saada halvaantuneet lihakset supistumaan. Tehokkain supistuminen havaitaan, kun sähköpulssisarja kohdistetaan halvaantuneen lihaksen motorisen pisteen lähelle. Kun FES:ää levitetään vatsalihaksiin, sitä kutsutaan vatsan toiminnalliseksi sähköstimulaatioksi (AFES). AFES:ää on aiemmin käytetty lisäämään tetraplegian potilaiden VT:tä ja CPF:ää useissa tutkimuksissa.

MI-E yhdistetään rutiininomaisesti manuaalisesti avustettuun yskimiseen keuhkojen eritteiden löysäämiseksi ja käyttäjän CPF:n nostamiseksi. Samalla tavalla kuin manuaalinen yskä, AFES lisää vatsan liikettä, mikä johtaa suurempaan CPF:ään. Viimeaikaisissa tutkimuksissa tutkijat ovat havainneet, että AFES:n käyttö akuuteilla tetraplegisillä potilailla näyttää liittyvän lisääntyneeseen eritteen poistumistarpeeseen, mikä osoittaa, että AFES auttaa keuhkojen eritteiden irtoamisessa. Vaikka AFES:llä saavutettu vatsan liike on tyypillisesti huomattavasti pienempi kuin manuaalisesti avustetulla yskällä, sillä voi olla hyödyllisiä vaikutuksia yhdessä MI-E:n kanssa. Lisäksi AFES:llä on se etu, että sitä voidaan soveltaa johdonmukaisesti ja se vaatii vähemmän hoitajan osallistumista.

Tutkijat olettavat, että (i) AFES-harjoitusohjelmasta johtuvat maksimaaliset hengitysparannukset saavutetaan yli 3 viikon harjoittelun jälkeen ja (ii) että AFESin yhdistetty käyttö MI-E:n kanssa voi parantaa hengitystoimintoa ja kykyä puhdistaa. tetraplegisten potilaiden eritteet, mikä johtaa hengitystieinfektioiden määrän vähenemiseen tässä ryhmässä.

menetelmät

Osallistujat Tähän tutkimukseen rekrytoidaan kymmenen tetraplegista osallistujaa. Kaikki osallistujat ovat Glasgow'n Southern General Hospital -sairaalan Queen Elizabeth National Spinal Injuries Unit -osastolla.

Kokeelliset menettelyt Jokainen osallistuja käy läpi tutkimusta edeltävän arvioinnin. Tutkimus toteutetaan satunnaisen risteytyksen muodossa, joka sisältää neljän viikon kontrollijakson ja kahdeksan viikon harjoitusjakson, jota seuraa kahden viikon seurantajakso. Tarkastus- ja harjoitusjaksojen järjestys satunnaistetaan kullekin osallistujalle. Jos harjoitusjakso edeltää kontrollijaksoa, seurantajakso toimii kahden viikon pesujaksona, jotta vältetään harjoittelun akuuttien vaikutusten siirtyminen. Esiopetuksen arvioinnissa ja joka toisen viikon lopussa osallistuja osallistuu arviointiistuntoon.

Esiarviointi Ennen opiskelun alkamista jokainen osallistuja käy läpi esitutkinnon, joka toimii myös tutustumisistunnona. Stimulaatiota sovelletaan osallistujan vatsalihaksiin sen testaamiseksi, reagoivatko ne sähköstimulaatioon. Sitten määritetään optimaaliset stimulaatioparametrit (elektrodin asento/taajuus/virta ja pulssinleveys), jotka vaaditaan vatsalihasten voimakkaan supistumisen aikaansaamiseksi. Näitä stimulaatioparametreja käytetään seuraavien koulutus- ja arviointiistuntojen lähtökohtana. Arviointiistunto, kuten alla on kuvattu, suoritetaan sitten esitutkimuksen arvioinnin lopussa.

Harjoittelut Osallistujat osallistuvat AFES-koulutuksiin viisi kertaa viikossa (maanantai-pe) yhteensä 8 viikon ajan. Näiden istuntojen aikana osallistujat saavat AFES:iä 40 minuutin ajan.

Arviointiistunnot Jokainen osallistuja osallistuu joka toinen viikko järjestettäviin arviointiistuntoihin koko tutkimuksen ajan. Jokaisessa arviointiistunnossa suoritetaan sarja FVC (Forced Vital Capacity) -testejä vatsan stimulaation kanssa ja ilman, mikä mittaa osallistujan elinvoimaa (VC), pakotettua uloshengitystilavuutta sekunnissa (FEV1) ja uloshengityksen huippuvirtausta ( PEF). Hengityksen virtaus ja tilavuus mitataan spirometrillä. FVC-liikkeen suorittamiseksi osallistujaa pyydetään hengittämään sisään keuhkojen kokonaiskapasiteettiin (TLC) ja hengittämään sitten ulos niin nopeasti ja täydellisesti kuin mahdollista. Tämä toistetaan jokaisessa tilanteessa enintään 5 kertaa tai kunnes 3 yritystä on tallennettu 0,15 litran etäisyydellä toisistaan. Monilla tämän tutkimuksen osallistujilla FVC on <1L. Spirometrian ATS/ERS-standardit ehdottavat, että <1 litran FVC:lle hyväksyttävien arvojen alueen tulisi olla plus tai miinus 0,1 litraa. Kaikki osallistujat suorittavat arvioinnin istuen pystyasennossa.

Osallistujan yskän huippuvirtaus (CPF) mitataan myös kolmessa tilanteessa: (i) ilman avustusta (ii) ilman avustettua mekaanista insufflaatio-exsufflaatiota (MI-E) ja (iii) MI-E vatsan toiminnallisella sähköstimulaatiolla (AFES) avustettuna. CPF:n mittaamiseksi käytetään viittä MI-E-sykliä molemmille MI-E-olosuhteille. Viidestä yrityksestä kirjattu maksimi CPF-arvo otetaan osallistujan CPF:ksi kussakin tilanteessa.

Esitutkinnon aikana sekä koulutuksen ja kontrollijakson lopussa suoritetaan laajennettu arviointijakso. Lisämittaukset ovat (i) MI-E manuaalisen yskän kanssa ja (ii) pallean liikkeen ultraäänimittaus AFES:n kanssa ja ilman.

Käsiavusteisella yskällä MI-E:llä saavutettu CPF tallennetaan, kun taas potilaan tavallinen hoitaja soveltaa manuaalisesti avustettua yskää, kun sama hoitaja käyttää manuaalista yskää kaikissa kolmessa istunnossa.

Kalvon liike mitataan FVC-liikkeen aikana ultraäänianturilla, AFES-avustuksen kanssa tai ilman. Tämä mahdollistaa AFES:n vaikutuksen arvioinnin kalvon liikkeisiin.

Seuranta/pesujakso Harjoittelujakson jälkeen osallistuja käy läpi kahden viikon seurantajakson. Jos osallistujan on vielä suoritettava tarkistusjakso, tämä seuranta toimii myös pesuna. Tämän pesujakson aikana osallistuja ei käy harjoituksissa. Tämän pesujakson tavoitteena on minimoida akuutin vasteen vaikutus harjoittelujaksosta kontrollijaksoon.