Skuteczność nieinwazyjnych technik stymulacji mózgu w rekonwalescencji kończyn dolnych u pacjentów po udarze mózgu

Jest to eksploracyjne randomizowane badanie z udziałem 45 pacjentów z podostrym udarem mózgu z upośledzeniem chodu po pojedynczym udarze podkorowym krążenia przedniego 3-6 miesięcy przed rekrutacją, z komfortową prędkością chodu od 0,2 do 0,4 m/s (co ogólnie opisuje osoby wymagające pomocy 1 osoby do superwizji w zakresie poruszania się – funkcjonalna kategoria ambulatoryjna (FAC) 3 (Kollen i in. 2006). Kryteria wykluczenia obejmują historię napadów padaczkowych, niekontrolowany stan zdrowia lub historię psychiatryczną, zaniedbanie, afazję lub jakiekolwiek upośledzenie funkcji poznawczych lub behawioralnych powodujące niezdolność do przestrzegania instrukcji, operacje czaszki, rozruszniki serca i inne implanty, które wykluczają użycie NIBS. Osoby przyjmujące leki psychoaktywne (np. leki przeciwpadaczkowe, przeciwpsychotyczne i przeciwdepresyjne) zostaną wykluczone z badania. Diagnoza kwalifikująca uczestników do udziału w badaniu zostanie ustalona na podstawie samoopisu badanych (w celu uzyskania historii medycznej), dokumentacji medycznej (w celu weryfikacji samoopisu badanych) oraz oceny personelu badawczego podczas sesji przesiewowej ( w tym FMA i test marszu na 10 metrów, ). Uczestnicy powinni mieć ukończoną rehabilitację szpitalną i nie powinni być poddawani żadnym innym interwencjom ukierunkowanym na regenerację kończyn dolnych podczas badania. Osobnicy mogą kontynuować rehabilitację ambulatoryjną (na ogół nie częściej niż dwa razy w tygodniu) i program ćwiczeń w domu po fazie aktywnej interwencji w badaniu.

45 osób z udarem zostanie zrekrutowanych i losowo przydzielonych do 3 grup przy użyciu metody stratyfikacji losowej z generowaną komputerowo sekwencją losową. Grupa 1 otrzymuje wspomagające anodowe tDCS 2 mA przez 20 minut do dotkniętej chorobą M1 motorycznej reprezentacji korowej mięśnia piszczelowego przedniego (TA) wraz z konwencjonalnym poudarowym treningiem funkcjonalnym mobilności; Grupa 2, aby otrzymać 2000 impulsów 10 Hz wspomagającego rTMS do dotkniętej kory ruchowej z konwencjonalną terapią; Grupa 3, aby otrzymać pozorowaną stymulację za pomocą konwencjonalnej terapii. Wszystkie grupy otrzymają 2 tygodnie (10 dni) stymulacji tDCS, rTMS lub pozorowanej połączonej z codziennym standardowym konwencjonalnym treningiem mobilności funkcjonalnej po udarze.

tDCS Personel badawczy nadzorowany przez lekarza zastosuje tDCS u pacjenta. Prąd stały będzie przenoszony przez parę powierzchniowych elektrod gąbkowych nasączonych solą fizjologiczną (35 cm2) i dostarczany przez zasilany bateryjnie stymulator prądu stałego o maksymalnym natężeniu wyjściowym 10 mA przez gumową elektrodę z niemetalicznego przewodnika. Stymulacja będzie prowadzona z natężeniem 2 mA i trwała 20 minut. Anoda zostanie umieszczona nad dotkniętą pierwotną korą ruchową (M1) korowej reprezentacji mięśnia piszczelowego przedniego (TA), podczas gdy katoda zostanie użyta jako elektroda odniesienia i umieszczona nad czołem strony zdrowej.

Stymulacja pozorowana Te same parametry stymulacji, co w przypadku traktowania tDCS zostaną zastosowane do stymulacji pozorowanej. Jednak prąd będzie stosowany tylko przez 30 sekund, aby dać pacjentom wrażenie stymulacji. Ta metoda pozorowanej stymulacji została również potwierdzona (Gandiga i in., 2006). Natężenie prądu będzie stopniowo zwiększane i zmniejszane w celu zmniejszenia percepcji rTMS Personel badawczy pod nadzorem lekarza zastosuje interwencję rTMS wobec badanego. W przypadku wszystkich procedur TMS pacjenci będą siedzieć wygodnie i zostaną poinstruowani, aby pozostawali tak nieruchomo, jak to tylko możliwe. Wysokość krzesła zostanie dostosowana tak, aby zarówno kolana, jak i kostki były zgięte pod kątem 90 stopni, a obie stopy spoczywały na podłodze. Obiekt będzie nosił ciasny czepek pływacki. Wierzchołek zostanie zaznaczony na czapce. Punkty znajdujące się 1 cm z boku i/lub 1 cm z tyłu/z przodu są zaznaczone na czapce.

Badani otrzymają 10 Hz rTMS za pomocą Magstim Rapid2, z podwójną cewką stożkową umieszczoną nad „gorącym punktem” dotkniętego M1. Intensywność stymulacji zostanie ustawiona na 90% RMT (lub 80% AMT, jeśli RMT nie jest dostępne), a podczas jednej sesji terapeutycznej zostanie dostarczonych łącznie 2000 impulsów.

Pomiary wyników zostaną uzyskane przed, po 2-tygodniowej interwencji i 4 tygodnie po interwencji i będą obejmować 1) pomiary kliniczne (FAC, analiza chodu, 10-metrowy test marszu, 6-minutowy test marszu, timed up and go), 2 ) pomiary pobudliwości korowej za pomocą TMS (zmiany spoczynkowego progu motorycznego (RMT) lub aktywnego progu motorycznego (AMT) dotkniętego i nienaruszonego TA oraz krótkookresowe hamowanie/facylitacja kory mózgowej (SICI/SICF), mierzone zgodnie z techniką Rossiniego i wsp. (1994)), 3) pomiary MRI, w tym traktografia tensora dyfuzji (DTT), protokoły stanu spoczynku i skan GABA. 4) Genotypowanie i poziom BDNF we krwi. 5) Ocena psychologiczna i poznawcza, w tym Inwentarz Depresji Becka (BDI), Skala Nasilenia Zmęczenia, rozpiętość cyfr w przód i w tył.

Pomiary kliniczne (10-metrowy test marszu, 6-minutowy test marszu, pomiar czasu w górę i w górę, analiza chodu) Personel badawczy pod nadzorem fizjoterapeuty przeprowadzi ocenę funkcjonalną pacjenta w Narodowym Szpitalu Uniwersyteckim. Ocena funkcjonalna składa się z 10-metrowego testu marszu, 6-minutowego testu marszu i testu w górę i w górę, wykonywanego w losowej kolejności. Tester nie będzie udzielał żadnej pomocy, gdy pacjent porusza się po torze, jednak będzie obserwował pacjenta, aby w razie potrzeby zająć się wszelkimi problemami.

10-metrowy test marszu zostanie przeprowadzony na cichej, wewnętrznej ścieżce o długości 14 metrów. Tester powinien iść swoim wygodnym tempem jak zwykle. Test zostanie powtórzony 3 razy i zarejestrowany zostanie średni czas potrzebny do ukończenia 10-metrowego marszu oraz łączna liczba kroków.

Test 6-minutowego marszu zostanie przeprowadzony na krytym torze oznaczonym w 5-metrowych odstępach. Tester powinien iść swoim wygodnym tempem jak zwykle. Mierzona będzie odległość powyżej 6 minut.

Test „wstań i idź” polega na tym, że osoba badana wstaje ze standardowego fotela z pozycji siedzącej, przechodzi 3 metry od krzesła, odwraca się i podchodzi do krzesła, a następnie siada z powrotem. Tester powinien iść swoim wygodnym tempem jak zwykle. Test zostanie powtórzony 3 razy, a czas potrzebny badanemu na wykonanie całego zadania zostanie zarejestrowany i uśredniony.

10-metrowy test marszu, 6-minutowy test marszu, czasowy test w górę i w górę łącznie zajmą około 30 minut, wliczając czas konfiguracji.

Analiza chodu zostanie przeprowadzona przy użyciu systemu chodników Tekscan. Badani będą musieli chodzić po macie z dogodną dla siebie prędkością, a proces ten może być nagrywany na wideo w celu przyszłej analizy jakości ruchu badanych (twarz nie zostanie uchwycona, a zgoda zostanie uzyskana z wyprzedzeniem). Parametry chodu, w tym parametry kroku i kroku, wyniki symetrii, prędkość i czasowa kadencja będą gromadzone i rejestrowane, gdy pacjent idzie po chodniku. Cały zabieg potrwa do 30 minut.

TMS Personel badawczy nadzorowany przez lekarza zastosuje pomiar TMS pobudliwości korowej i intrakorowego hamowania/facylitacji u pacjenta. W przypadku wszystkich procedur TMS pacjenci będą siedzieć wygodnie i zostaną poinstruowani, aby pozostawali tak nieruchomo, jak to tylko możliwe. Wysokość krzesła zostanie dostosowana tak, aby zarówno kolana, jak i kostki były zgięte pod kątem 90 stopni, a obie stopy spoczywały na podłodze. Obiekt będzie nosił ciasny czepek pływacki. Wierzchołek zostanie zaznaczony na czapce. Punkty znajdujące się 1 cm z boku i/lub 1 cm z tyłu/z przodu są zaznaczone na czapce.

Pojedynczy impuls TMS – Pomiar spoczynkowego progu motorycznego (RMT) Pojedynczy impuls TMS został dostarczony przy użyciu stymulatora Magstim Bistim² za pośrednictwem cewki z podwójnym stożkiem. Cewka z podwójnym stożkiem została zorientowana tak, aby indukować przepływ prądu w korze tylno-przedniej. Cewkę umieszczono na nakrętce z przecięciem dwóch osadzonych cewek nad zaznaczonym punktem. Położenie cewki było utrzymywane ręcznie przez asystenta. Elektrody do elektromiografii powierzchniowej (EMG) są przymocowane do TA w celu rejestracji EMG. „Gorący punkt” motorycznego potencjału wywołanego (MEP) z TA jest identyfikowany najpierw z jednego z zaznaczonych punktów zarówno po lewej, jak i po prawej stronie. To miejsce zostało zaznaczone na elastycznej nakładce i wykorzystane do wszystkich nagrań po tej stronie. Najniższa intensywność potrzebna do wywołania odpowiedzi MEP o amplitudzie co najmniej 50 μV, która została wywołana w 50% z 8 kolejnych prób, zostanie zarejestrowana jako RMT.

Pojedynczy impuls TMS-aktywny próg silnika (AMT) Pomiar AMT jest podobny do pomiaru RMT. Z wyjątkiem tego, że stopy badanego były ograniczone elastycznymi obciążnikami umieszczonymi na grzbiecie każdej stopy, aby zapewnić aktywację izometryczną. Pacjent otrzymał informację zwrotną EMG w czasie rzeczywistym na oscyloskopie, aby dopasować docelowy skurcz odpowiadający 20% maksymalnych dobrowolnych skurczów izometrycznych (MVIC) dla TA. Najniższa intensywność potrzebna do wywołania odpowiedzi MEP o amplitudzie co najmniej 100µV w „gorącym punkcie”, która została wywołana w 50% z 8 kolejnych prób, zostanie zarejestrowana jako AMT.

TMS sparowanych impulsów — pomiar hamowania/facylitacji wewnątrzkorowej Zostanie zastosowany pierwszy podprogowy bodziec kondycjonujący (80% RMT), a następnie drugi bodziec nadprogowy (120% RMT) ze zmiennym odstępem między bodźcami (ISI). Zostaną użyte następujące ISI - 2, 3, 4, 6, 9, 10, 12, 15 ms. Procent zmiany dla każdego ISI przed i po TMS zostanie obliczony na podstawie posłów do PE, a zatem zapewni miarę zmiany wewnątrzkorowego torowania i hamowania. Zarówno paradygmaty pojedynczego, jak i sparowanego impulsu zostaną przeprowadzone na półkuli dotkniętej i niedotkniętej.

Skan MRI (MRI spoczynkowy, skan DTI [obrazowanie tensora dyfuzji], skan GABA) Skan MRI zostanie wykonany w CIRC, NUS przez personel CIRC. Przed skanowaniem wszyscy badani zostaną poinformowani o procedurze badania i aspektach bezpieczeństwa. Wszyscy uczestnicy zostaną przeskanowani na skanerze 3-T GE przy użyciu standardowej cewki do badania głowy o częstotliwości radiowej. Ruchy głowy zostały zminimalizowane dzięki wyściółce z pianki i paskom przytrzymującym czoło.

Ocena psychologiczna i poznawcza Personel badawczy przeprowadzi Inwentarz Depresji Becka (BDI), Skalę Nasilenia Zmęczenia, rozpiętość cyfr w przód iw tył. Digit Span jest testem neuropsychologicznym szeroko stosowanym do oceny zdolności wykonawczych po udarze mózgu i jest czuły na uszkodzenie mózgu (Tamez i in., 2011). Inwentarz Depresji Becka zostanie wykorzystany do badania przesiewowego w kierunku dużej depresji. Ponieważ tDCS badano pod kątem zastosowania w leczeniu depresji i zaburzeń funkcji poznawczych, dodaliśmy rozpiętość cyfr, aby kontrolować zakłócający efekt poprawy funkcji poznawczych w tym badaniu. poinformuje lekarza prowadzącego badanie, który dokona oceny i wystawi niezbędne skierowanie na ocenę psychiatryczną i leczenie.

Pomiar poziomu BDNF we krwi i genotypowanie krwi BDNF zostaną wykonane przez przeszkolony personel badawczy/pielęgniarkę badawczą i przeanalizowane w Neuroscience Laboratory, zlokalizowanym w Centrum Medycyny Translacyjnej, w Szkole Yong Loo Lin, przy użyciu testów wewnętrznych i komercyjnych. Każdorazowo przez nakłucie żyły pobiera się 10-20 ml krwi trzykrotnie, odpowiednio przed interwencją, po i 4 tygodnie po interwencji, czyli w tym samym punkcie czasowym innego pomiaru wyniku. Łącznie od każdego badanego zostanie pobrane 30-60 ml krwi na całe badanie. Od 5 zdrowych osób zostanie pobranych 10 ml krwi jako kontrola, która jest wymagana przez protokół analizy BDNF. Aby zminimalizować błąd laboratoryjny podczas procedury testowej, każda próbka krwi zostanie najpierw przetworzona w celu ekstrakcji osocza, a osocze będzie przechowywane w temperaturze -80°C w Repozytorium Tkanek, NUH, do czasu pobrania wszystkich próbek krwi. Wszystkie próbki osocza będą analizowane łącznie po ostatnim pobraniu krwi od ostatniego pacjenta. Wszelkie próbki krwi pobrane w trakcie badania będą przechowywane i analizowane wyłącznie na potrzeby tego badania przez okres nie dłuższy niż 5 lat i zostaną zniszczone po zakończeniu badania.