Varhaiset neurofysiologiset interventiot akuuteissa aivovaurioissa

Transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on noninvasiivisen aivojen stimulaation muoto, jota käytetään indusoimaan kiihtyvyysmuutoksia keskushermoston piireissä. tDCS-sovelluksen perusta aivohalvauspotilailla noudattaa vaurioituneiden ja ehjien aivopuoliskojen välisen aivopuoliskon välisen epätasapainon mallia: anodinen tDCS sairastuneen aivopuoliskon päällä indusoi aivokuoren virittyvyyden pitkäaikaista lisääntymistä, katodinen tDCS vahingoittumattomalla aivopuoliskolla indusoi aivokuoren pitkäkestoista ekscititeettiä. . Samanaikaiset vaikutukset molempiin pallonpuoliskoihin voidaan saavuttaa kahden pallonpuoliskon tDCS:llä. tDCS:n vähimmäisintensiteetti ja kesto ovat välttämättömiä pitkäaikaisten vaikutusten aikaansaamiseksi, joita kutsutaan pitkäaikaiseksi potentioimiseksi ja pitkäaikaiseksi masennukseksi.

Useimmat interventio-tDCS-tutkimukset ovat keskittyneet kroonisiin aivohalvauspotilaisiin aikana, jolloin potilaiden oletetaan saavuttaneen tasanteen spontaanissa toipumisessaan leesion jälkeen. Vähemmän tutkimusta on arvioitu varhaisen tDCS-intervention vaikutuksia. tDCS-protokollat ​​eroavat toisistaan ​​elektrodien sijainnin, istunnon taajuuden ja keston, sähkövarauksen annoksen, tDCS-toimituksen ajallisen ikkunan ja muiden muuttujien suhteen. tDCS:n toiminnallinen hyöty voi kasvaa, kun samanaikaisesti käytetään adjuvanttihoitostrategioita, kuten rajoitteiden aiheuttamaa hoitoa, sähköstimulaatiota tai robottivälitteistä hoitoa. Sattler et ai. käytti säteittäistä hermostimulaatiota yhdessä tDCS:n kanssa motorisen tehon helpottamiseksi. On mahdollista, että toistuva perifeerinen hermostimulaatio (rPNS) moduloi kortikospinaalista tuotantoa somatotooppisesti spesifisissä supraspinaalisissa kohdissa GABAergisten interneuronien kautta. Potilailla, jotka paranivat Sattlerin et al.:n tutkimuksessa, kuten muissa tDCS-tutkimuksissa, oli aluksi lievä tai kohtalainen motorisen toiminnan heikkeneminen. Paraneminen on epäilyttävää potilailla, joilla on vakava motorinen vajaatoiminta.

Tavoitteenamme tässä tutkimuksessa oli tutkia bihemispheric tDCS:n tehokkuutta yhdistettynä rPNS:ään akuutilla aivohalvauspotilailla, joilla on selvä motorinen vajaatoiminta, potilaiden ryhmä, jolla on vähemmän vaihtoehtoja hoito-ohjelmissa.

Hyöty tDCS:n käytöstä aikaisin aivohalvauksen jälkeen on edelleen epäselvä. Eläinmallien perusteella ensimmäinen kuukausi aivohalvauksen jälkeen näyttää kuitenkin olevan optimaalinen ajanjakso lisääntyneeseen plastisuuteen liittyvien morfologisten muutosten indusoimiseksi, joten terapeuttinen ikkuna valittiin välillä 5-20 päivää aivohalvauksen jälkeen. Tutkijat päättelivät, että jos tDCS on aiheuttanut plastisia muutoksia, kliininen ja neurofysiologinen hyöty voi ilmetä välittömästi hoidon jälkeen, vaan pidemmälle potilaan luonnollisessa kehityksessä aivohalvauksen jälkeen. Tästä syystä tutkijat pitivät merkityksellisenä sen määrittämisessä, säilyivätkö tDCS-hoidon tulokset ajallaan ja niillä oli pitkäkestoinen vaikutus, minkä vuoksi pidensi kliinistä ja neurofysiologista seurantaamme 12 kuukauteen hoidon jälkeen.

Menetelmät:

Potilaat:

Kaksikymmentä potilasta, joilla on ollut ensimmäinen akuutti aivohalvaus (iskeeminen ja verenvuoto), otettiin mukaan huhtikuusta joulukuuhun 2011 prospektiiviseen kaksoissokkoutettuun satunnaistettuun tutkimukseen. Yksitoista potilasta kärsi iskeemisestä aivohalvauksesta: kortikaalinen ja/tai subkortikaalinen ja 9 potilasta hemorragisesta aivohalvauksesta. Sisällyttämiskriteerit olivat: ensimmäistä kertaa yksittäinen ja yksipuolinen supratentoriaalinen aivohalvaus, joka varmistettiin TT:llä tai MRI:llä, aivohalvausväli 5–20 päivän välillä tutkimuksen alkamisesta, ikä 18–79 vuotta, National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) ≥6 ja ≤21. Poissulkemiskriteerit olivat edeltävät epilepsiakohtaukset, metalliset implantit aivoissa tai tahdistimen implantit ja muiden neurologisten sairauksien rinnakkaiselo.

Potilaat otettiin mukaan tutkimukseen, kun he olivat lääketieteellisesti vakaat 5-17 päivää aivohalvauksen jälkeen. Tutkimus suoritettiin vuonna World Medical Associationin Helsingin julistuksen mukaisesti ja kliinisen tutkimuksen eettisen komitean (PR160/11) hyväksymä. Kirjallinen, tietoinen suostumus saatiin kaikilta osallistujilta tai heidän sukulaisiltaan ennen tutkimukseen ottamista.

Potilaat satunnaistettiin kahteen rinnakkaiseen ryhmään: yksi ryhmä (11 potilasta) sai 5 peräkkäistä päivittäistä anodista tDCS-istuntoa sairastuneen aivopuoliskon yli ja katodista tDCS-hoitoa vahingoittumattomalla aivopuoliskolla yhdistettynä toistuvaan ääreishermostimulaatioon ja toinen (9 potilasta) sai vale-tDCS-hoitoa, joka liittyi toistuviin. ääreishermostimulaatio.

Potilaat tutkittiin ennen tDCS:ää, 5 päivää ja 3, 6 ja 12 kuukautta tDCS:n jälkeen.

Arvioinnit Potilaiden tila karakterisoitiin standardoiduilla kliinisillä ja neurofysiologisilla arviointityökaluilla interventioiden alkamista edeltävänä päivänä.

Kliininen arviointi Neurologista toimintaa arvioitiin NIHSS:n avulla. Pareeettisen yläraajan motorinen arviointi ja spastisuus arvioitiin käyttämällä yläraajan Fugl-Meyer (ULFM) ja Modified Ashworth (MAS) asteikkoja. MAS-asteikolla mitattiin olkapään abduktio, kyynärpään ojennus ja ranteen ojennus, joita käytettiin vastuksen keskiarvon laskemiseen passiivisen venytyksen aikana. Korkeammat pisteet heijastavat suurempaa vastusta (enintään 4).

Neurofysiologinen arviointi

Transkraniaalinen magneettistimulaatio:

Moottorin herätepotentiaalit (MEP:t) tallennettiin käyttämällä kaksivaiheista magneettistimulaattoria (Magstim 200; The Magstim Co. Ltd., UK), joka oli liitetty kahdeksaan magneettiseen stimuloivaan kelaan (ulkohalkaisija 70 mm; The Magstim Co. Ltd. , Iso-Britannia) sijoitettu aivokuoren abductor digiti minimi -hotspotin päälle. Kohdelihaksen aivokuoren esityksen kartoittamiseen käytettiin tiukasti istuvaa kangashattua, joka oli merkitty 1 cm x 1 cm:n ruudukolla. Kierukka sijoitettiin tangentiaalisesti päänahkaa vasten kahvan osoittaessa taaksepäin 45 asteen kulmassa keskiviivaan nähden ja sitä siirrettiin 1 cm:n välein optimaalisen päänahan sijainnin paikallistamiseksi jokaiselle pallonpuoliskolle, josta abductor digiti minimoidaan. voitaisiin herättää. Synergy-elektromyografiaa (Oxford Instruments, Surrey, UK) käytettiin EP:n jäsenten tallentamiseen abductor digiti minimistä. Aina kun MEP-jäseniä ei havaittu sairaaseen yläraajaan levossa käyttämällä maksimaalista stimulaattorin tehoa, potilaita kehotettiin yrittämään aktivoida lihasta vapaaehtoisesti. Jos MEP:tä ei voitu saada aikaan käyttämällä maksimaalista stimulaattorin tehoa, MEP:n amplitudiksi kuvattiin 0 mV.

Groppa S, Oliviero A, Eisen A et ai. Käytännön opas diagnostiseen transkraniaaliseen magneettistimulaatioon: IFCN-komitean raportti. Clin Neurophysiol 2012;123:858-882.

Lepomoottorin kynnys:

Lepomotorinen kynnys (rMT) määriteltiin pienimmäksi stimulaattorin tehoksi optimaalisessa päänahan kohdassa, joka vaaditaan vähintään 50 μV:n MEP:n aikaansaamiseksi rennossa abductor digiti minimissä vähintään viidessä tutkimuksessa 10:stä.21 Jos MEP:tä ei voitu saada aikaan käyttämällä maksimaalista stimulaattorin tuotantoa, rMT kuvattiin 100 %:ksi.

Kontralateraalinen ja ipsilateraalinen hiljainen jakso:

Hiljaisen jakson aikaansaamiseksi transkraniaalista magneettista stimulaatiota sovellettiin kunkin pallonpuoliskon M1-alueelle, samalla kun potilaat säilyttivät abductor digiti minimin tasaisen maksimitonisen supistuksen ja 500 ms poststimulusjakso analysoitiin. Stimuloinnin intensiteetti oli 120 % rMT. Tallensimme olennaisesti samanaikaisesti kontralateraalisen (cSP) ja ipsilateraalisen hiljaisen ajanjakson (iSP) yksipuoliselle ärsykkeelle. Jos potilaat eivät pystyneet ylläpitämään vakaata supistusta pareettisella kädellä, SP:tä pidettiin mittaamattomana. cSP:n kesto mitattiin MEP:n alkamisesta siihen pisteeseen, jolloin EMG:n jatkuminen jatkui EMG-suppression jälkeen, ja hiljaisen jakson keston arvioimiseen käytettiin 10 kokeen keskiarvoa. iSP määritettiin kvantitatiivisesti ottaen huomioon ajanjakso, jolloin EMG-aktiivisuuden suhteellinen suppressio on tausta-EMG-aktiivisuuden alapuolella.

Takechi U, Matsunaga K, Nakanishi R et ai. Pitkittäiset muutokset motorisessa aivokuoren kiihottavuudessa ja transkallosaalisessa estossa subkortikaalisen aivohalvauksen jälkeen. Clin Neurophysiol 2014; 125: 2055-2069.

SEP:n tallennus:

Somatosensoriset herätepotentiaalit (SEP) saatiin aikaan käyttämällä sähköstimulaatiota samalla menetelmällä, joka on kuvattu yksityiskohtaisesti aikaisemmissa tutkimuksissa. Signaalit tallennettiin käyttämällä Synergy-elektromyografiaa (Oxford Instruments, Surrey, UK). SEP-tietoja verrattiin sairaiden ja vahingoittumattomien yläraajojen välillä.

Cruccu G, Aminoff MJ, Curio G et ai. Suosituksia somatosensoristen potentiaalien kliiniseen käyttöön. Clin Neurophysiol 2008;119:1705-19.

Mauguière F, Allison T, Babiloni C et ai. Somatosensoriset herätepotentiaalit. Kansainvälinen kliinisen neurofysiologian liitto. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl 1999;52:79-90.

H-refleksi H-refleksivasteet tallennettiin 45 asteen kulmassa supinoidusta käsivarresta ja hieman supistuneesta rannekkeen radialis-lihaksesta. Kun flexor carpi radialis -lihasta ei voitu supistaa, pareettinen yläraaja asetettiin ranne kevyesti koukkuun. Tallennuselektrodi asetettiin flexor carpi radialisin vatsan päälle ja viitattiin elektrodiin, joka oli 3 cm distaalisesti. Sähköärsykkeet antoivat neliöaaltopulssin, jonka kesto oli 0,5 ms, ja ne kohdistettiin mediaanihermon yli kaksisuuntaisen uran kohdalla; kubitaalisen rypyn yläpuolella. Hmax/Mmax-vasteita verrattiin pareettisen ja ei-pareettisen puolen välillä.

Christie AD, Inglis JG, Boucher JP, Gabriel DA. FCR H-reflexin luotettavuus. J Clin Neurophysiol 2005;22:204-9.