Wczesne interwencje neurofizjologiczne w ostrych uszkodzeniach mózgu

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS) jest formą nieinwazyjnej stymulacji mózgu stosowaną do wywołania zmian pobudliwości w obwodach ośrodkowego układu nerwowego. Podstawą zastosowania tDCS u pacjentów po udarze mózgu jest model nierównowagi między półkulami uszkodzonymi i nienaruszonymi: anodowy tDCS na dotkniętej półkuli w celu wywołania długotrwałego wzrostu pobudliwości korowej, katodowy tDCS na zdrowej półkuli w celu wywołania długotrwałego zmniejszenia pobudliwości korowej . Jednoczesne działanie na obie półkule można uzyskać za pomocą dwupółkulowego tDCS. Minimalna intensywność i czas trwania tDCS są niezbędne do wywołania długotrwałych efektów, które określane są jako długotrwałe wzmocnienie i długotrwała depresja.

Większość badań interwencyjnych tDCS koncentrowała się na pacjentach z przewlekłym udarem mózgu, w czasie, w którym pacjenci prawdopodobnie osiągnęli plateau spontanicznego powrotu do zdrowia po uszkodzeniu. Mniej badań oceniało skutki wczesnej interwencji tDCS. Protokoły tDCS różnią się lokalizacją elektrod, częstotliwością i czasem trwania sesji, dawką ładunku elektrycznego, oknem czasowym dostarczania tDCS i innymi zmiennymi. Funkcjonalna korzyść z tDCS może wzrosnąć przy jednoczesnym stosowaniu strategii terapeutycznych uzupełniających, takich jak terapia wymuszona, stymulacja elektryczna lub terapia za pośrednictwem robota. Sattler i in. zastosowali stymulację nerwów promieniowych wraz z tDCS, aby ułatwić moc wyjściową silnika. Jest możliwe, że powtarzalna stymulacja nerwów obwodowych (rPNS) moduluje wyjście korowo-rdzeniowe w specyficznych somatotopowo miejscach nadrdzeniowych poprzez interneurony GABAergiczne. Pacjenci, u których nastąpiła poprawa w badaniu Sattlera i wsp., podobnie jak w innych badaniach tDCS, mieli początkowo łagodne do umiarkowanych upośledzenie funkcji motorycznych. Poprawa jest bardziej wątpliwa u pacjentów z ciężkim deficytem motorycznym.

Naszym celem w tym badaniu było zbadanie skuteczności dwupółkulowego tDCS w połączeniu z rPNS u pacjentów z ostrym udarem mózgu z wyraźnymi zaburzeniami motorycznymi, grupy pacjentów z mniejszą liczbą opcji w programach terapeutycznych.

Korzyści z zastosowania tDCS wcześnie po udarze mózgu są nadal niejasne. Jednak na podstawie modeli zwierzęcych pierwszy miesiąc po udarze wydaje się być optymalnym okresem do wywołania zmian morfologicznych związanych ze zwiększoną plastycznością, stąd okno terapeutyczne wybrano między 5 a 20 dniem po wystąpieniu udaru. Badacze doszli do wniosku, że jeśli zmiany plastyczne zostały wywołane przez tDCS, kliniczna i neurofizjologiczna korzyść może ujawnić się nie tylko bezpośrednio po leczeniu, ale także później w naturalnej ewolucji pacjenta po udarze. Z tego powodu badacze uznali za istotne ustalenie, czy wyniki leczenia tDCS utrzymywały się w czasie i miały długotrwały efekt, dlatego przedłużyli naszą obserwację kliniczną i neurofizjologiczną do 12 miesięcy po leczeniu.

Metody:

Pacjenci:

Dwudziestu pacjentów z wywiadem pierwszego ostrego udaru mózgu (niedokrwiennego i krwotocznego) zostało włączonych od kwietnia do grudnia 2011 r. do prospektywnego, randomizowanego badania z podwójnie ślepą próbą. U 11 pacjentów wystąpił udar niedokrwienny: korowy i/lub podkorowy, a u 9 udar krwotoczny. Kryteriami włączenia były: pierwszy raz pojedynczy i jednostronny udar nadnamiotowy potwierdzony za pomocą tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego, odstęp między udarem od 5 do 20 dni od początku badania, wiek od 18 do 79 lat, skala udaru National Institutes of Health (NIHSS) ≥6 i ≤21. Kryteriami wykluczającymi były poprzedzające napady padaczkowe, metalowe implanty w mózgu lub implanty stymulatora oraz współistnienie innych chorób neurologicznych.

Pacjenci zostali włączeni do badania, gdy byli stabilni medycznie, między 5 a 17 dniem po incydencie udaru. Badanie zostało przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską Światowego Stowarzyszenia Lekarzy i zatwierdzone przez Komisję Etyki Badań Klinicznych (PR160/11). Pisemną, świadomą zgodę uzyskano od wszystkich uczestników lub ich krewnych przed włączeniem ich do badania.

Pacjentów podzielono losowo na dwie równoległe grupy: jedna grupa (11 pacjentów) otrzymywała codziennie 5 kolejnych sesji anodowego tDCS na dotkniętej chorobą półkuli i katodowego na nienaruszonej półkuli w połączeniu z powtarzalną stymulacją nerwów obwodowych, a druga (9 pacjentów) otrzymywała pozorowaną tDCS związaną z powtarzającymi się stymulacja nerwów obwodowych.

Pacjenci byli badani przed tDCS, 5 dni oraz 3, 6 i 12 miesięcy po tDCS.

Oceny Stan pacjentów scharakteryzowano za pomocą wystandaryzowanych narzędzi oceny klinicznej i neurofizjologicznej w dniu poprzedzającym rozpoczęcie interwencji.

Ocena kliniczna Funkcjonowanie neurologiczne oceniano za pomocą NIHSS. Ocenę motoryki niedowładnej kończyny górnej i spastyczności oceniano za pomocą skali Fugl-Meyera (ULFM) i zmodyfikowanej skali Ashwortha (MAS) kończyny górnej. Pomiary w skali MAS wykonano dla odwodzenia barku, wyprostu łokcia i wyprostu nadgarstka, które wykorzystano do obliczenia średniej wartości oporu podczas rozciągania biernego, przy czym wyższe wyniki odzwierciedlały większy opór (maksymalnie 4).

Ocena neurofizjologiczna

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna:

Motoryczne potencjały wywołane (MEP) rejestrowano za pomocą dwufazowego stymulatora magnetycznego (Magstim 200; The Magstim Co. Ltd., Wielka Brytania) połączonego z magnetyczną cewką stymulującą w kształcie ósemki (zewnętrzna średnica 70 mm; Magstim Co. Ltd. , Wielka Brytania) umieszczone nad korowym punktem odwodziciela digiti minimi. Do mapowania docelowej reprezentacji korowej mięśnia użyto obcisłego czepka z tkaniny oznaczonego siatką 1 cm x 1 cm. Cewkę umieszczono stycznie do skóry głowy, z uchwytem skierowanym do tyłu pod kątem 45 stopni do linii środkowej, i przesuwano ją w krokach co 1 cm, aby zlokalizować optymalną lokalizację skóry głowy na każdej półkuli, z której pochodzą najwięksi posłowie do PE w porywaczu digiti minimi można było wywołać. Elektromiograf Synergy (Oxford Instruments, Surrey, Wielka Brytania) został użyty do zarejestrowania posłów do PE z porywacza digiti minimi. Ilekroć MEP nie były wywoływane w zajętej kończynie górnej w spoczynku przy użyciu maksymalnego wyjścia stymulatora, pacjenci byli instruowani, aby podjęli próbę dobrowolnej aktywacji mięśnia. Jeśli żaden MEP nie mógł zostać wywołany przy użyciu maksymalnego wyjścia stymulatora, amplituda MEP została opisana jako 0 mV.

Groppa S, Oliviero A, Eisen A i in. Praktyczny przewodnik po diagnostycznej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej: raport komitetu IFCN. Clin Neurophysiol 2012;123:858-882.

Spoczynkowy próg motoryczny:

Spoczynkowy próg ruchowy (rMT) zdefiniowano jako najniższą moc wyjściową stymulatora w optymalnym miejscu skóry głowy wymaganą do wywołania MEP co najmniej 50 μV w zrelaksowanym odwodzicielu digiti minimi w co najmniej 5 z 10 prób.21 Jeśli żaden MEP nie mógł zostać wywołany przy użyciu maksymalnej mocy wyjściowej stymulatora, wówczas rMT opisano jako 100%.

Kontralateralny i ipsilateralny okres ciszy:

Aby wywołać okres ciszy, zastosowano przezczaszkową stymulację magnetyczną nad obszarem M1 każdej półkuli, podczas gdy pacjenci utrzymywali stały maksymalny skurcz toniczny odwodziciela palców minimi i analizowano okres po bodźcu 500 ms. Intensywność stymulacji wynosiła 120% rMT. Zasadniczo zarejestrowaliśmy jednocześnie kontralateralny (cSP) i ipsilateralny okres ciszy (iSP) na jednostronny bodziec. Jeśli pacjenci nie byli w stanie utrzymać stabilnego skurczu niedowładnej ręki, SP uznawano za niemierzalne. Czas trwania cSP mierzono od początku MEP do punktu wznowienia EMG po okresie tłumienia EMG, a do oszacowania czasu trwania okresu ciszy wykorzystano średnią z 10 prób. iSP określono ilościowo, biorąc pod uwagę okres względnego tłumienia aktywności EMG poniżej podstawowej aktywności EMG.

Takechi U, Matsunaga K, Nakanishi R i in. Podłużne zmiany pobudliwości kory ruchowej i hamowania przez modzelowate po udarze podkorowym. Clin Neurophysiol 2014;125: 2055-2069.

Nagrywanie SEP:

Somatosensoryczne potencjały wywołane (SEP) zostały wywołane za pomocą stymulacji elektrycznej z tą samą procedurą opisaną szczegółowo w poprzednich badaniach. Sygnały rejestrowano za pomocą elektromiografu Synergy (Oxford Instruments, Surrey, Wielka Brytania). Dane SEP zostały porównane między dotkniętymi i nienaruszonymi kończynami górnymi.

Cruccu G, Aminoff MJ, Curio G i in. Zalecenia dotyczące klinicznego wykorzystania somatosensorycznych potencjałów wywołanych. Clin Neurophysiol 2008;119:1705-19.

Mauguiere F, Allison T, Babiloni C et al. Somatosensoryczne potencjały wywołane. Międzynarodowa Federacja Neurofizjologii Klinicznej. Electroencephalogr Clin Neurophysiol Suppl 1999;52:79-90.

Odruch H Reakcje odruchu H rejestrowano z ramienia odchylonego pod kątem 45 stopni i lekko przykurczonego mięśnia zginacza promieniowego nadgarstka. W przypadku braku możliwości skurczu mięśnia zginacza promieniowego nadgarstka niedowładną kończynę górną ustawiano z lekkim zgięciem nadgarstka. Elektrodę rejestrującą umieszczono nad brzuscem zginacza promieniowego nadgarstka i odniesiono do elektrody oddalonej o 3 cm. Bodźce elektryczne dostarczały impuls o fali prostokątnej o czasie trwania 0,5 ms i były stosowane nad nerwem pośrodkowym w rowku przedczołowym; powyżej bruzdy łokciowej. Odpowiedzi Hmax/Mmax porównano między stroną niedowładną i niedowładną.

Christie AD, angielski JG, Boucher JP, Gabriel DA. Niezawodność FCR H-reflex. J Clin Neurophysiol 2005;22:204-9.