Stymulacja elektryczna niedowładnej kończyny górnej we wczesnej fazie udaru

1. Wstęp

   Na całym świecie udar jest drugą najczęstszą przyczyną zgonów i trzecią co do wielkości przyczyną obciążenia chorobami. Udar wiąże się z ogromnymi wymaganiami fizycznymi, psychicznymi i ekonomicznymi dla pacjentów, rodzin, systemu opieki zdrowotnej i całego społeczeństwa. Oczekuje się, że światowe obciążenie udarem mózgu wzrośnie w nadchodzących latach. W krajach rozwiniętych tendencja ta jest przede wszystkim konsekwencją starzenia się społeczeństwa; wiek jest głównym czynnikiem ryzyka udaru mózgu. Niedowład kończyny górnej jest jednym z najczęstszych i utrzymujących się upośledzeń po udarze mózgu i stanowi główną przeszkodę w odzyskaniu samodzielności w czynnościach życia codziennego (ADL). W rzeczywistości oszacowano, że około 50% osób, które przeżyły udar, po zakończonej rehabilitacji po udarze pozostanie z niefunkcjonalnym ramieniem. W celu zminimalizowania obciążenia chorobą u osób po udarze mózgu bardzo ważne jest zaprojektowanie i wdrożenie skutecznych strategii rehabilitacji ukierunkowanej na niedowład kończyny górnej.

   Badania wykazały, że przywrócenie sprawności kończyny górnej (tj. powrót do zdrowia po upośledzeniach i ograniczeniach aktywności, w tym umiejętności) przebiega według schematu z wyraźnym wczesnym powrotem do zdrowia po udarze i późniejszym wyrównaniem już po 6 miesiącach od udaru. W rzeczywistości wykazano, że 80% pacjentów osiągnęło plateau w ciągu 3 tygodni, a 95% osiągnęło plateau w ciągu 9 tygodni. Wykazano również, że odzyskanie sprawności ręki jest w dużej mierze definiowane w ciągu pierwszych 4 tygodni po udarze, co wskazuje na krytyczne okno czasowe dla odzyskania sprawności kończyny górnej. Dlatego wysiłki rehabilitacyjne we wczesnej fazie poudarowej są prawdopodobnie decydujące dla maksymalizacji powrotu do pełnej sprawności. Jednak pomimo faktu, że powrót do zdrowia jest najbardziej prawdopodobny w pierwszych tygodniach po udarze, istnieje bardzo niewiele badań oceniających wpływ interwencji terapeutycznych w tym okresie.

   Obecnie stosuje się kilka interwencji terapeutycznych, aby spróbować pomóc w przywróceniu funkcjonowania kończyny górnej. Istnieją ograniczone dowody na to, że terapia praktyczna, w tym bierna mobilizacja stawów, ręczne rozciąganie tkanek miękkich i ćwiczenia bierne, jest skuteczna. Trening siłowy w przewlekłym udarze mózgu może zmniejszyć upośledzenie ruchowe u pacjentów z niedowładem łagodnym do umiarkowanego, ale bez wpływu na wydajność ADL. Podobnie, istnieją ograniczone dowody na stosowanie terapii lustrzanej, treningu sensomotorycznego i mentalnego. Dowody na stosowanie ortez i innych urządzeń wspomagających są niejednoznaczne. Powtarzalna praktyka zorientowana na zadania, która jest prawdopodobnie najpowszechniej stosowaną interwencją w ułatwianiu powrotu do zdrowia kończyny górnej po udarze, wykazała obiecujące wyniki głównie w przewlekłym udarze, gdy jest prowadzona za pomocą systemów rzeczywistości wirtualnej i robotów, a także terapii ruchowej wywołanej ograniczeniami. Jednak te podejścia wymagają cierpliwości i zasobów pod względem godzin codziennego szkolenia lub kosztownych technologii. Ponadto nie wiadomo, czy korzyści funkcjonalne utrzymują się w dłuższej perspektywie.

   Stymulacja elektryczna (ES) to kolejna metoda stosowana w celu ułatwienia powrotu do sprawności kończyny górnej po udarze mózgu. ES może wywoływać skurcz mięśni lub może być stymulacją somatosensoryczną poniżej progu motorycznego. Niezależnie od rodzaju stymulacji istnieją pewne dowody na to, że ES może pomóc w zmniejszeniu zaburzeń motorycznych, ale pytania dotyczące optymalnego protokołu stymulacji (np. amplituda prądu, częstotliwość tętna, umiejscowienie elektrod, czas trwania leczenia), efekt długoterminowy i przeniesienie efektu treningu na ADL pozostaje bez odpowiedzi. Ponieważ ten zbiór dowodów opiera się przede wszystkim na badaniach przeprowadzonych na ES u pacjentów z przewlekłym udarem mózgu, nie wiadomo również, w jakim stopniu ES zastosowane w ostrej fazie po udarze mogą wpłynąć na powrót funkcji kończyny górnej. Chociaż zdecydowana większość badań koncentrowała się na ES, które indukuje skurcze mięśni, powszechnie przyjmuje się, że bodźce somatosensoryczne są wymagane do utrzymania prawidłowych funkcji motorycznych. Badania pokazują, że nabywanie umiejętności motorycznych i wydajność motoryczna zależą od bodźców somatosensorycznych, a pacjenci po udarze mózgu z nienaruszonymi funkcjami somatosensorycznymi doświadczają bardziej satysfakcjonującej odpowiedzi na rehabilitację. U osób zdrowych zastosowanie elektrycznej stymulacji somatosensorycznej (ESS) do obwodowych nerwów ręki, mięśni przedramienia lub całej ręki wywołuje wzrost pobudliwości korowej reprezentacji kontrolujących stymulowane części ciała, a zwiększona pobudliwość korowa wydaje się trwać dłużej niż sam okres stymulacji. Postawiono hipotezę, że zwiększenie ilości bodźców somatosensorycznych może poprawić regenerację motoryczną pacjentów po udarze. Niedawne badania przeprowadzone na pacjentach z ostrym, podostrym i przeważnie przewlekłym udarem sugerują, że pojedyncza 2-godzinna sesja ESS na obwodowe nerwy ręki prowadzi do przejściowej poprawy siły szczypania, kinematyki ruchu i zdolności motorycznych kończyn górnych wymaganych do wykonywania ADL. Im wyższa amplituda prądu, tym wyraźniejszy wydaje się efekt. ESS jest używany w połączeniu z treningiem motorycznym tylko w jednym z tych badań. Jedno z badań pokazuje, że efekt pojedynczej sesji ESS utrzymuje się 30 dni po zaprzestaniu interwencji. Co ciekawe, pojawiają się dowody na to, że wielokrotne sesje ESS na obwodowe nerwy ręki w połączeniu z treningiem motorycznym mogą poprawić zdolności motoryczne niedowładnej kończyny górnej u pacjentów z podostrym i przewlekłym udarem, a te pozytywne wyniki wydają się trwać dłużej niż okres interwencji. Kiedy ESS jest dostarczany w wielu sesjach, nie jest jasne, która amplituda prądu jest optymalna u pacjentów z podostrym udarem mózgu. ESS całej ręki przy użyciu elektrod w rękawiczkach może, ale nie musi, korzystnie wpływać na regenerację ruchową niedowładnej kończyny górnej u pacjentów z przewlekłym udarem mózgu. Co ważne, ESS ma charakter pasywny, powoduje minimalny dyskomfort pacjentów, nie ma skutków ubocznych, jest stosunkowo tania i może być łatwo włączona do regularnej praktyki. Dlatego cenne jest ustalenie wpływu wielokrotnych sesji ESS na przywrócenie sprawności kończyny górnej w ostrej fazie udaru mózgu.

2. Cel projektu

Ogólnym celem niniejszego badania jest zbadanie wpływu wielu sesji nadzmysłowej ESS w połączeniu z treningiem terapii zajęciowej (OT)/fizjoterapii (PT) na przywrócenie funkcjonowania kończyny górnej u pacjentów z ostrym udarem mózgu. Nadzmysłowe ESS definiuje się jako najwyższą amplitudę prądu, która wywołuje parestezje przy braku dyskomfortu, bólu i widocznych drgań mięśni. W szczególności pragniemy zająć się następującymi kwestiami:

1. Wykonuje ciągłe, nadzmysłowe ESS w połączeniu z treningiem OT/PT:

   a) zmniejszać upośledzenia, b) poprawiać zdolności motoryczne wymagane do wykonywania ADL, oraz c) zmniejszać niepełnosprawność,

2. Czy zmiany, które można zaobserwować pod koniec interwencji, nadal są obecne przez 6 miesięcy po udarze? (efekt długoterminowy)

3. Hipotezy

Oczekujemy, że ciągłe, nadzmysłowe ESS jest bardziej skuteczne niż przerywane, nadzmysłowe ESS. Całkowity czas stymulacji elektrycznej podczas pojedynczej, przerywanej sesji ESS wyniesie 1 minutę, co odpowiada 1/60 czasu stymulacji elektrycznej podczas pojedynczej, ciągłej sesji ESS. Ponadto spodziewamy się, że reorganizacja mózgu będzie postępować i współzmienna z regeneracją.

4. Metody

4.1. Uczestnicy badania

Uczestnicy badania będą rekrutowani spośród pacjentów przyjętych na oddział udarowy szpitala Bispebjerg w Kopenhadze w Danii. Oddział udarowy składa się z oddziału doraźnego i oddziału rehabilitacji i obsługuje dobrze zdefiniowany obszar miejski z populacją około 400 000 mieszkańców.

4.2. Procedura, w tym rekrutacja uczestników badania

Wszyscy pacjenci kolejno przyjmowani na oddział rehabilitacji po udarze zostaną poddani badaniu przesiewowemu pod kątem kryteriów włączenia i wyłączenia natychmiast po przyjęciu. Emma Ghaziani, dzienna liderka projektu lub inny personel medyczny zaangażowany w badanie (np. osoby dostarczające ESS) nawiąże osobisty kontakt z każdym kwalifikującym się pacjentem, gdy tylko stan zdrowia pacjenta na to pozwoli. Pacjent jest najpierw pytany, czy jest zainteresowany otrzymywaniem informacji na temat badania. Jeżeli tak, następuje przekazanie informacji pisemnej, wyznaczenie wywiadu informacyjnego oraz poinformowanie pacjenta o możliwości obecności osoby towarzyszącej (np. krewnego, znajomego) podczas wywiadu informacyjnego. W razie potrzeby pacjent może uzyskać pomoc w skontaktowaniu się z osobą towarzyszącą w tym zakresie. Wywiad informacyjny zostanie przeprowadzony przez Emmę Ghaziani lub inny personel medyczny zaangażowany w badanie i odbędzie się przy łóżku pacjenta. Łóżko pacjenta będzie odseparowane od reszty oddziału i nie będą na nim przebywać żadne inne osoby odwiedzające. Oświadczenie o wyrażeniu zgody zostanie zebrane po udzieleniu pacjentowi czasu do namysłu, który jest ustalany z uwzględnieniem kryteriów włączenia d) (tj. ESS można rozpocząć w ciągu 7 dni po udarze). Ocena wyjściowa zostanie przeprowadzona w pierwszym tygodniu po udarze.

Stosując warstwową procedurę losowania, uczestnicy badania zostaną najpierw podzieleni na jednorodne podgrupy pod względem: a) zdolności do wykonywania aktywnego wyprostu palca oraz b) płci. Wykazano, że aktywny wyprost palca jest prostym i wiarygodnym wczesnym predyktorem powrotu do sprawności kończyny górnej u pacjentów po udarze mózgu. Pacjenci w każdej podgrupie zostaną następnie losowo przydzieleni do grupy ciągłej lub przerywanej. Terapeuci prowadzący szkolenia OT/PT oraz terapeuci dokonujący oceny nie będą świadomi przydziału do grup. Uczestnicy badania będą ślepi na naszą hipotezę dotyczącą tego, który typ nadzmysłowego ESS jest najbardziej skuteczny.