Larynxvibratie voor krampachtige dysfonie (SD-VTS)

Spasmodische dysfonie (SD) is een zeldzame stemstoornis die spontaan ontstaat op middelbare leeftijd. Patiënten met SD hebben doorgaans een gespannen of verstikte spraak en geven aan dat het een uitputtende inspanning kost om te spreken. De onwillekeurige spasmen van de larynxmusculatuur die aanleiding geven tot deze symptomen treden bijna altijd op tijdens het spreken. De progressie is geleidelijk in het eerste jaar en wordt dan levenslang chronisch. De oorzaak van krampachtige dysfonie is onbekend, maar SD wordt beschouwd als een vorm van taakspecifieke focale dystonie (FD). Meer vrouwen dan mannen worden getroffen. De huidige therapeutische mogelijkheden zijn beperkt. SD reageert niet op gedragslogopedie. Het wordt voornamelijk behandeld met botulinumtoxine-injecties (Botox), die voor sommigen tijdelijke verlichting van de symptomen bieden, maar die niet door alle SD-patiënten goed wordt verdragen. Op dit moment is er geen remedie voor SD.

Er is convergent bewijs dat FD geassocieerd is met kinesthetische stoornissen die zich ook manifesteren in niet-dystonische musculatuur, wat aangeeft dat hoewel de motorische symptomen van dystonie centraal staan, de geassocieerde somatosensorische stoornis algemeen is. Recent werk van onze groep (NIH 1R21DC011841) bevestigde proprioceptieve tekorten van de bovenste ledematen bij SD, wat aantoont dat een onderliggend somatosensorisch tekort ook een kenmerk van SD is. In onze beoordeling opent deze bevinding een weg voor een ontbrekende gedragsbehandeling voor SD. Concreet suggereren de onderzoekers dat vibro-tactiele stimulatie (VTS) het geschikte hulpmiddel zou kunnen zijn, aangezien bekend is dat het afferente signalen van de getrilde mechanoreceptoren in spieren en huid verandert. De aanpak probeert aan te tonen dat VTS een niet-invasieve vorm van neuromodulatie vertegenwoordigt die meetbare verbeteringen in de spraak van SD-patiënten veroorzaakt. Gezien het feit dat SD, net als andere FD's, wordt geassocieerd met abnormaal verhoogde corticale excitatie en verhoogde niveaus van neuronale synchronisatie, stellen de onderzoekers dat VTS sensorimotorische corticale excitatie bij SD kan verminderen door de motorische corticale neuronactiviteit te desynchroniseren, zoals is aangetoond bij cervicale dystonie. Technisch gezien bieden nieuw verkrijgbare lichtgewicht, draagbare laagspanningsvibrators voor het eerst de mogelijkheid om laryngeale VTS toe te passen buiten een gecontroleerde laboratoriumomgeving, wat absoluut noodzakelijk zou zijn om de technologie klinisch bruikbaar te maken. In het algemeen moet men aantonen dat a) VTS meetbare verbeteringen in stemkwaliteit veroorzaakt, b) dat het meetbare veranderingen in somatosensorische en motorische corticale activering veroorzaakt die inzicht zouden verschaffen in het onderliggende neurale mechanisme van de potentiële effectiviteit ervan. Het voorstel heeft dus de volgende specifieke doelstellingen:

1. Aantonen dat een eenmalige, langdurige toepassing van VTS zorgt voor acute verbeteringen in de SD-spraakkwaliteit die behouden blijven tot 60 minuten na beëindiging van VTS. Een vergelijking voor en na de training die significante stemverbeteringen laat zien in de SD-groep zoals gemeten door zelfrapportage (Effort Scale), klinische beoordeling (Consensus Auditieve-Perceptuele Evaluatie van Stem - CAPE-V), als de vermindering van het aantal stemonderbrekingen en het bepalen van de prominentie van de cepstrale piek zullen dit doel realiseren. De voorlopige gegevens van de onderzoekers laten zien dat VTS leidt tot verbeteringen in de stemkwaliteit bij SD-patiënten, gemeten aan de hand van deze markers.
2. Demonstreer dat herhaalde langdurige VTS langdurige verbeteringen in de SD-spraakkwaliteit oplevert die tot 3 maanden behouden blijven. SD-patiënten zullen deelnemen aan een 8 weken durend in-home VTS-trainingsprogramma. Na randomisatie naar een behandelings- of schijngroep (ineffectieve VTS met lage frequentie), beginnen de patiënten in een trainingsgroep met lage of hoge intensiteit (1 vs. 3 sessies/week) en wisselen ze na 4 weken over. Door aan te tonen dat significante stemverbeteringen op de lange termijn in de VTS-behandelingsgroep, zoals beoordeeld door objectieve metingen van stem/spraakproductie (zie doel 1), aanhouden gedurende een periode van 11 weken, wordt dit doel bereikt.
3. Aantonen dat de toepassing van VTS acute desynchronisatie van corticale activiteit bij SD induceert, wat neurofysiologisch bewijs zou opleveren voor de veronderstelde effectiviteit van VTS. Verifiëren dat VTS wordt geassocieerd met karakteristieke veranderingen met korte latentie in somatosensorische en motorische corticale verwerking zoals gemeten door elektro-encefalografie (EEG) en documenteren dat deze veranderingen wijzen op verminderde alfa- en bèta-bandactiviteit in sensomotorische corticale gebieden, zal dit doel bereiken. De voorlopige gegevens van de onderzoekers tonen aan dat VTS laagfrequente neurale activiteit onderdrukt bij de somatosensorische en motorische cortex bij gezonde en SD-deelnemers. Het verkrijgen van longitudinale EEG-gegevens tijdens VTS-training (doel 2) stelt de onderzoekers in staat om langetermijnveranderingen in corticale activering als gevolg van laryngeale VTS te volgen en deze te associëren met veranderingen in stemkwaliteit.

Invloed. Dit is de eerste systematische studie naar het effect van VTS op SD-stemsymptomen. Het voorstel sluit aan bij PA-14-236 (Advancing Research in Voice Disorders) met de nadruk op het begrijpen van stemstoornissen en het verbeteren van diagnose en behandeling. Indien succesvol, zou het werk van het voorstel de wetenschappelijke basis leggen voor een klinische proef om het nut van de aanpak in een grotere patiëntensteekproef te onderzoeken. Het zou de sensomotorische corticale activeringspatronen documenteren die geassocieerd zijn met SD en de longitudinale veranderingen in corticale reacties op VTS. Het zou de ontwikkeling bevorderen van draagbare, door de gebruiker programmeerbare medische apparaten die VTS zouden kunnen toepassen en tegelijkertijd het effect ervan op de spraakproductie in realtime zouden kunnen volgen. Uiteindelijk zou VTS het beschikbare therapeutische arsenaal vergroten door bestaande Botox-therapie te versterken of een alternatieve interventieoptie te worden voor patiënten die geen Botox-injecties verdragen.