A hasi funkcionális elektromos stimulációs tréning és hatása a mechanikus befújásra-kifújásra

A légúti fertőzések a tetraplegiás populáció megbetegedésének és halálozásának vezető okai. Ezeket gyakran a váladék felhalmozódása okozza a tüdőben, amiatt, hogy nem tud hatékonyan köhögni. Ez a képtelenség a köhögésre ahhoz vezet, hogy sok tetraplegiás embernek valamilyen beavatkozásra van szüksége a váladék eltávolítása érdekében. Általában a kézi köhögést vagy a páciens tracheostomiás csövén keresztül történő rutinszívást alkalmazzák. Mindkét technika problémákkal jár: (i) A tracheostomiás leszívás kényelmetlen, és gyakran kihagyja a bal hörgőt, ami az egyik hozzájáruló tényező a gerincvelő-sérült populáció bal tüdejében előforduló tüdőgyulladás 80%-ában. (ii) A kézi asszisztált köhögés biztonságos és hatékony eljárás, de azt képzett gondozónak kell biztosítania, a helyi egészségügyi szolgáltató erőforrásaival együtt. Alternatív módszer a váladék eltávolítására és a szellőzés javítására a mechanikus befúvás-kifújás (MI-E), ahol a pozitív és negatív nyomás kombinációját alkalmazzák a felhasználó légútjára a köhögés kiváltása érdekében. Számos tanulmány kimutatta, hogy az MI-E hatékonyabban távolítja el a váladékot és csökkenti a légúti fertőzéseket, mint a hagyományos szívás és kézi köhögési technikák, azzal az előnnyel, hogy a váladékot mindkét hörgőből eltávolítják. Azt is kimutatták, hogy a MI-E jelentősen lerövidíti az intenzív osztályon való tartózkodás hosszát és csökkenti a reintubáció arányát.

A tetraplegiában szenvedő egyének csökkent kilégzési térfogat (VT) és csökkent köhögési csúcsáramlás (CPF) (maximális légáramlási sebesség köhögés alatt). A CPF-érték felhasználható a légúti fertőzés kockázatának felmérésére, ahol a CPF < 160 l/perc, amelyhez nincs funkcionális köhögés és magas a fertőzésveszély, és a CPF <270 l/perc arra utal, hogy egy személy nem lesz képes rá. hogy megfelelően eltávolítsák a váladékot a légútjukból. Ezért a MI-E használata mindenkinek javasolt, akinek CPF <270 l/perc.

A funkcionális elektromos stimuláció (FES) egy olyan technika, amely a bénult izmok összehúzódására használható. A leghatékonyabb összehúzódás akkor figyelhető meg, ha az elektromos impulzussorozatot a bénult izom motoros pontjához közel alkalmazzák. Ha a FES-t a hasizmokra alkalmazzák, azt hasi funkcionális elektromos stimulációnak (AFES) nevezik. Az AFES-t korábban számos tanulmányban használták a tetraplegiás betegek VT-jének és CPF-jének növelésére.

A MI-E-t rutinszerűen kombinálják kézi köhögéssel a tüdőváladék fellazítása és a felhasználó CPF-jének növelése érdekében. Ugyanúgy, mint a kézi asszisztált köhögés, az AFES fokozott hasi mozgáshoz vezet, ami nagyobb CPF-t eredményez. A közelmúltban végzett vizsgálatok során a kutatók azt figyelték meg, hogy az AFES alkalmazása akut tetraplegiás betegeknél fokozott szekréció-clearance-igénnyel jár, ami azt jelzi, hogy az AFES segíti a tüdőváladék fellazítását. Bár az AFES-sel elért hasi mozgás jellemzően lényegesen kisebb, mint a kézi asszisztált köhögésnél, jótékony hatásai lehetnek az MI-E-vel kombinálva. Ezenkívül az AFES előnye, hogy következetesen alkalmazható, és kevesebb a gondozó bevonását igényli.

A kutatók azt feltételezik, hogy (i) az AFES edzésprogramnak köszönhető maximális légzésjavulás több mint 3 hét edzés után érhető el, és (ii) az AFES és a MI-E együttes alkalmazása javíthatja a légzésfunkciót és a kiürülési képességet. tetraplégiás betegek váladéka, ami a légúti fertőzések számának csökkenését eredményezi ebben a csoportban.

Mód

Résztvevők Tíz tetraplégikus résztvevőt vesznek fel ebbe a tanulmányba. Valamennyi résztvevő a glasgow-i Southern General Hospital, Queen Elizabeth National Spinal Injuries Unit fekvéses betege lesz.

Kísérleti eljárások Minden résztvevő átesik a tanulmány előtti értékelésen. A vizsgálat véletlenszerű keresztezési terv formájában valósul meg, amely négyhetes kontrollidőszakot és nyolchetes edzési időszakot foglal magában, amelyet egy kéthetes követési időszak követ. Az ellenőrzési és edzési időszakok sorrendje minden résztvevő számára véletlenszerűen kerül meghatározásra. Ha a képzési időszak megelőzi a kontroll időszakot, a követési időszak kéthetes kimosási periódusként fog szolgálni, hogy elkerüljük az edzési beavatkozás akut hatásainak átörökítését. A tanulmány előtti értékeléskor és minden második hét végén a résztvevő értékelő ülésen vesz részt.

Tanulmány előtti értékelés A vizsgálat megkezdése előtt minden résztvevő átesik a tanulmány előtti értékelésen, amely egyben ismerkedési ülésként is szolgál. Stimulációt alkalmaznak a résztvevő hasi izmaira annak tesztelésére, hogy reagálnak-e az elektromos stimulációra. Ezután meghatározzák az optimális stimulációs paramétereket (elektródák helyzete/frekvencia/áram és impulzusszélesség), amelyek a hasizom erős összehúzódásának kiváltásához szükségesek. Ezeket a stimulációs paramétereket használjuk kiindulási pontként a következő képzési és értékelési alkalmakkor. A vizsgálat előtti értékelés végén értékelő ülésre kerül sor, az alábbiak szerint.

Képzések A résztvevők heti öt alkalommal (hétfőtől-péntekig) vesznek részt AFES edzéseken, összesen 8 héten keresztül. Ezeken a foglalkozásokon a résztvevők 40 percig AFES-t kapnak.

Értékelési ülések Minden résztvevő részt vesz a kéthetente tartott értékelő üléseken a vizsgálat során. Minden értékelési ülésen egy sor kényszerített életkapacitás (FVC) tesztet hajtanak végre hasi stimulációval és anélkül, amelyek mérik a résztvevő vitálkapacitását (VC), kényszerített kilégzési térfogatát egy másodperc alatt (FEV1) és csúcskilégzési áramlását ( PEF). A légzés áramlását és térfogatát spirométerrel mérjük. Az FVC manőver végrehajtásához a résztvevőt fel kell kérni, hogy lélegezzen be a teljes tüdőkapacitásig (TLC), majd lélegezzen ki olyan gyorsan és olyan teljes mértékben, amilyen gyorsan csak tud. Ez minden feltételnél megismétlődik legfeljebb 5 alkalommal, vagy addig, amíg 3 kísérletet rögzítenek egymáshoz képest 0,15 literen belül. A vizsgálatban résztvevők közül sok FVC-értéke <1 liter lesz. A spirometriára vonatkozó ATS/ERS-szabványok azt sugallják, hogy 1 liter alatti FVC esetén az elfogadható értékek tartományának plusz-mínusz 0,1 liternek kell lennie. Minden résztvevő függőleges helyzetben ülve végzi el az értékelést.

A résztvevő köhögési csúcsáramlását (CPF) három feltétel mellett is megmérik: (i) segítség nélküli (ii) segítség nélküli mechanikus befúvás-exsuffláció (MI-E) és (iii) hasi funkcionális elektromos stimulációval (AFES) támogatott MI-E. A CPF méréséhez öt MI-E ciklust kell alkalmazni mindkét MI-E feltételre. Az öt próbálkozásból feljegyzett maximális CPF-érték lesz a résztvevő CPF-je minden körülmények között.

A vizsgálat előtti értékelés során, valamint a képzés és a kontrollidőszak végén egy meghosszabbított értékelő ülésre kerül sor. A további mérések a következők: (i) MI-E kézi köhögéssel, és (ii) a rekeszizom mozgásának ultrahangos mérése AFES-sel és anélkül.

A kézi asszisztált köhögés esetén a MI-E használatával elért CPF-et rögzíti, míg a kézi asszisztált köhögést a páciens rendszeres gondozója alkalmazza, és ugyanaz a gondozó alkalmazza a kézi asszisztált köhögést mindhárom alkalommal.

A membrán mozgását az FVC manőver során, ultrahangos szondával mérik, AFES segítséggel és anélkül. Ez lehetővé teszi az AFES membrán mozgására gyakorolt ​​hatásának értékelését.

Nyomon követési/kimosási időszak A képzési időszak után a résztvevő egy kéthetes követési időszakon esik át. Ha a résztvevőnek még be kell tartania az ellenőrzési időszakot, ez a nyomon követés egyben kimosásként is működik. Ez alatt a kimosási időszak alatt a résztvevő nem vesz részt edzéseken. Ennek a kimosódási periódusnak az a célja, hogy minimalizálja az akut reakciók hatását az edzési időszaktól a kontroll időszakig.