Transzkután funkcionális mágneses izomstimuláció kritikus betegségben (FMS_ICU)

1. Bevezetés

   Az ICU-ban szerzett gyengeség (ICU-AW) a kritikus betegség jelentős szövődménye. Az ICU-AW gyakori szepszisben, szisztémás gyulladásos reakcióban szenvedő és gépi lélegeztetésben szenvedő betegeknél. Becslések szerint az elsődleges betegségből felépülő betegek körülbelül 50%-a továbbra is intenzív osztályon marad, jellegzetes izomgyengeséggel. Ez a gépi lélegeztetéstől való függéshez vezet, meghosszabbítva a költséges intenzív kórházi kezelést. A kialakuló myopathia tartós funkcionális károsodást okoz, amely a kórházi elbocsátás után is veszélyezteti a betegeket.

   1.1. A kritikus betegség myopathia kialakulásának kórélettani alapja Az ICU-AW patofiziológiai mechanizmusai kevéssé ismertek, ami a megelőzésre irányuló célzott kezelések hiányához vezet. A legtöbb betegnél vázizom atrófiát figyeltek meg, különösen a gyorsan rángatózó izomrostok elvesztését (II. típus) és a miozin nehéz láncok (MyHC) szintjének csökkenését. A MyHC elvesztése a szintézise és a lebomlás közötti egyensúly megbomlásának következménye. Az ICU-AW kialakulásához a legjelentősebb hozzájáruló tényezők közé tartozik a szisztémás gyulladás, a szepszis, az immobilizáció, a szedáció, a hiperglikémia, a neuromuszkuláris blokkoló szerek és a kortikoszteroidok expozíciója, ami csökkent izomtömeget és erőt eredményez. A vázizmokban a fehérjék lebontásának fő intracelluláris rendszere az ubiquitin-proteaszóma rendszer, amely szintén szabályozza a MyHC lebomlását.

   1.2 Fizioterápia és transzkután elektromos izomstimuláció A terápiás tevékenység az intenzív osztályon gyakran passzív mobilizálással kezdődik, különösen inaktív és eszméletlen betegeknél. A kritikus állapotú betegek kezelésében cél a szedáció csökkentése, megfelelő fájdalomcsillapítás, ezzel elősegítve a gyorsabb felébredést és együttműködést, valamint az aktív mozgás ösztönzése még a gépi lélegeztetés alatt álló betegeknél is.

   Az izmok erősítésére és az atrófia csökkentésére a fizioterápiát gyakran kombinálják a vázizmok perifériás transzkután elektromos stimulációjával. Elektromos stimulációval az izomerő növelhető nem kritikus állapotú betegekben olyan stimulációs protokollok alkalmazásával, amelyek nem okoznak izomfáradtságot.

   Az elektromos stimuláció az izomműködést is megváltoztathatja azáltal, hogy csökkenti a kevésbé aktív, túlnyomóan mozgásszegény életmódot folytató egyénekben túlsúlyban lévő gyors, glikolitikus rostok (II. típus) arányát az állóképesség-orientáltabb, lassan összehúzódó izomrostok (I. típus) javára. (gyors-lassú átmenet). Ezek a változások jelentősen függenek a kiválasztott stimulációs paraméterektől, a stimuláció időtartamától és az izom beidegzésétől. Hasonlóan, kritikus állapotú betegeknél a kórházi kezelés 5. és 15. napja között végzett két egymást követő vázizom biopszia az állóképességi, lassan összehúzódó rostok jelentős csökkenését mutatta ki.

   Az elektromos stimuláció ígéretes módszer a kritikus betegségek myopathiájának megelőzésére, de vannak bizonyos korlátai. A vizsgálatok nem igazolták hatékonyságát kritikus állapotú betegeknél, amikor a kezelés első hét napján elkezdték, és nem volt hatásos nagyon akut állapotokban. Az elektromos stimuláció a kritikus állapotú betegek mindössze 75-80%-ában képes intenzív és látható izom-összehúzódásokat kiváltani, valószínűleg a szigetelőként funkcionáló izmok feletti szöveti ödéma miatt, mivel az elektromos stimuláció mélysége korlátozott. Ezenkívül az elektromos stimuláció fájdalmas módszer, és a fájdalom felmérése nagyobb kihívást jelent kritikus állapotú betegeknél, mint az általános populációban. Ezért rendkívül fontos a kritikus állapotú betegek izomelektromos stimulációjában használt paraméterek kiválasztása.

   Az elektromos stimuláció hatékonyságának pontos felmérése érdekében ultrahangos izomvastagság-felmérést, valamint kézi izomteszttel végzett izomerő mérést alkalmaznak. Az izomerő felmérésére leggyakrabban használt skála a Medical Research Council (MRC) skála, ahol a maximum 60 pontból kevesebb, mint 48 pont, vagy 4-nél kisebb átlagos pontszám határozza meg az ICU-AW-t. Az ICU-AW magában foglalja a kritikus állapotú betegek neuro- és myopathiáját is.

   A kétfázisú szimmetrikus elektromos stimuláció 30-40 Hz-es frekvenciával, 0,3 ms impulzusidővel, 6 másodperces bekapcsolással és 6-12 másodperces kikapcsolással, valamint 45-55 perces teljes időtartammal bizonyult a leghatékonyabbnak. Azok a betegek, akik a szokásos rehabilitációs kezelés mellett elektromos stimulációt is kaptak, az MRC skála szerint szignifikánsan nagyobb izomerővel rendelkeztek, mint az elektromos stimulációt nem kapó betegek. Ezen túlmenően, szignifikánsan rövidebb ideig tartó leszokást tapasztaltunk a gépi lélegeztetésről azoknál a betegeknél, akik elektromos izomstimuláción estek át.

   1.3 Transzkután funkcionális izommágneses stimuláció A transzkután funkcionális izommágneses stimuláció (FMS) abban különbözik az elektromos stimulációtól, hogy két (vagy több) elektróda helyett mágneses applikátort használ az izomszövetek stimulálására, és lényegesen kevésbé fájdalmas. Az applikátorba szerelt elektromos tekercs mágneses teret hoz létre, amely az űrbe terjed. A mágneses tér az emberi testbe is behatol, ahol elektromos áramot indukál. Ezek az indukált áramok olyan elektromos ingerek, amelyek az elektromos stimulációhoz hasonlóan mesterségesen továbbítanak egy jelet egy idegsejt (neuron) mentén, és ezáltal izomösszehúzódást okoznak. Annak ellenére, hogy az idegsejtben az elektromos jel ugyanaz a kiváltó mechanizmusa, az energiaszállítás módja eltérő. Így az FMS nem korlátozódik pusztán a felszíni struktúrákra gyakorolt ​​hatásra, ami az elektromos stimuláció egyik fő hátránya, mivel ritkán jut el 12 mm-nél mélyebb struktúrákhoz [38]. Az elektromos stimulációval ellentétben az FMS mélyen behatol a testbe anélkül, hogy az applikátor közvetlenül érintkezne a bőrrel, lehetővé téve a mágneses stimuláció végrehajtását akár ruházaton, kötszereken vagy sérült vagy érzékeny bőrön keresztül is. Ezen túlmenően, az FMS javára, nem okoz magas koncentrációjú elektromos áramot a bőrön keresztül a testbe jutás helyén, így nem okoz fájdalmat.

   Az FMS megakadályozza a vázizmok inaktivációs sorvadását, amint azt patkányok mobilizált végtagjainál is kimutatták. A négyfejű combcsont femorális idegen keresztüli transzkután FMS-e biztonságos és fájdalommentes módszer, még akkor is, ha emberen alkalmazzák. 30 Hz-es stimulációs frekvencián és 1,6 T mágneses térerősség mellett a négyfejű izom maximális spontán összehúzó erejének körülbelül 72±5%-át képes létrehozni. COPD-s betegeknél a quadriceps FMS 17%-kal növelte a spontán összehúzódási erőt a kontrollcsoporthoz képest, és javította az életminőséget. A COPD-s betegek jól tolerálják a quadriceps FMS-t, mivel nem befolyásolja az izmok oxidatív stresszét, de növeli a lassú izomrostok méretét.

   Az intenzív terápiában a mágneses stimulációt elsősorban diagnosztikai célokra használták a rekeszizom működésének felmérésére, a perifériás izomerő felmérésére, valamint a koponyán keresztüli elektromos stimulációra, mint diagnosztikai eszközre és az agysejtek terápiás stimulálására. A modern transzkután mágneses stimulátorok kifejlesztésével megnyílik a lehetőség az intenzív terápiában történő alkalmazásukra terápiás célokra, például a kritikus betegségek myopathiájának megelőzésére. A mai napig nem végeztek kutatást a perifériás izmok mágneses stimulációjának használatáról és hatékonyságáról kritikus állapotú egyéneknél.

   1.4 Az ICU-AW diagnózisa Jelenleg nincs egyetlen szabványosított diagnosztikai kritérium az ICU-AW jelenlétének megerősítésére. Klinikailag az izomerőt enyhén szedált résztvevő betegeknél értékelik. Az ICU-AW gyanújának felkeltésére az izomerő klinikai értékelését általában módosított MRC skála segítségével végzik. Ez magában foglalja a kézi izomtesztet, a vállrablás, a könyökhajlítás és a csuklónyújtás értékelését felső végtagoknál, valamint a csípőhajlítást, a térdnyújtást és a boka dorsiflexióját az alsó végtagoknál. Az összes értékelés maximális összpontszáma 60. A 48-as vagy annál alacsonyabb pontszám, vagy az átlagos pontszám 4-nél kisebb, felveti az ICU-AW és a kapcsolódó szövődmények klinikai gyanúját. Az ICU-AW létezésének megerősítéséhez gyakran invazív diagnosztikai technikák, például elektromiográfia, elektroneurográfia, valamint izom- és idegbiopsziás minták hisztomorfológiai és molekuláris biológiai elemzése szükséges. Ezeket a technikákat a diagnózis aranystandardjának tekintik. Az izom- és idegbiopsziák szerkezeti anomáliákat tárhatnak fel, bár ezek az eljárások meglehetősen invazívak, és nem mindig adnak végleges diagnózist az ICU-AW esetében; mindazonáltal döntő fontosságúak az izomsorvadás azonosításában. Izombiopsziával kimutatták, hogy az ICU-AW klinikai és elektrofiziológiai mintázatával rendelkező betegek gyakran myopathiás elváltozásokat mutatnak. Az ICU-AW kimutatására szolgáló izombiopsziát leggyakrabban a deltoid izomból vagy a quadriceps femoris izom oldalsó fejéből veszik [23].

2. A tanulmány célja

A tanulmány célja az FMS hatásának vizsgálata az ICU-AW kialakulására. A javasolt kutatás fő céljai a következők:

1. Az FMS megvalósíthatóságának értékelése kritikus állapotú betegeknél.
2. Az FMS hatékonyságának felmérése a vázizomzat atrófiájának és gyengeségének megelőzésében kritikus állapotú betegeknél.