Neuromodulação não invasiva para a função da extremidade superior na lesão medular: um estudo de crossover

Objetivos de projeto

O principal objetivo deste piloto é explorar a viabilidade de um estudo comparativo entre duas abordagens neuromoduladoras não invasivas para a restauração da função da extremidade superior após a LM e trabalhar para a identificação das coortes dos participantes mais adequadas para cada intervenção (isto é, respondedores). Este objetivo será alcançado através do seguinte:

1. Avaliação da segurança clínica e eficácia de cada intervenção, dentro dos participantes, através do monitoramento da segurança e o uso de avaliações padronizadas da força da extremidade superior, sensação e desempenho do movimento.
2. Avaliação de melhorias clinicamente significativas por meio de resultados relatados com participantes relacionados às atividades da vida diária, QV e impressões globais de mudança.
3. Avaliações neurofisiológicas para avaliar os mecanismos de recuperação após cada período intervencionista, mas também para ajudar na identificação de correlatos neurofisiológicos de "respondedores" a cada terapia.

Neste estudo crossover randomizado, os participantes receberão dois meses de TSCs não invasivos sobre a medula espinhal cervical em combinação com a prática de tarefas funcionais (mínimo de 12 sessões/mês) precedida ou seguida por dois meses de PCMs e prática de tarefas funcionais, com um período de lavagem de 4 semanas entre cada intervenção. Com esse projeto, poderemos examinar a eficácia relativa de cada paradigma dentro de um único participante e começar a identificar características neurofisiológicas e/ou clínicas que podem ajudar a orientar a identificação clínica de participantes adequados para cada intervenção.

A dose mínima de treinamento para cada bloco de intervenção é de 12 sessões/mês, para um total de 24 sessões de treinamento durante cada fase de tratamento. Os participantes serão convidados a concluir até 5 sessões por semana, se viável. Os participantes deverão concluir um número comparável de sessões de intervenção (ou seja, dentro de 10%) em cada uma das duas intervenções para garantir que quaisquer efeitos não sejam atribuídos a diferenças na dosagem. Cada sessão de intervenção incluirá pelo menos 60 minutos da prática de tarefas funcionais da extremidade superior (FTP). O FTP será concluído com atividades típicas de reabilitação (por exemplo, amplitude de movimento, atividades de fortalecimento, clipes de papel em movimento, prendedores de roupas, xícaras, etc.), bem como a estação de trabalho de reabilitação de reabilitação (reabtrônica, Alberta), que incorpora jogos de computador nas atividades de reabilitação.

A estimulação transcutânea da medula espinhal cervical (TSCS) a estimulação da medula espinhal transcutânea cervical será entregue após diretrizes relatadas anteriormente. Os eletrodos circulares (1,25 ") serão colocados sobre a medula espinhal cervical entre o nível vertebral C3 e C4, com eletrodos de retorno retangulares colocados sobre as clavículas ou as cristas ilíacas. A estimulação bifásica será entregue continuamente a 30Hz, com uma largura de pulso de 1ms e frequência de portador de 10kHz sobreposta (Gelenite et al 2024; Moritz et al 2024). A estimulação será entregue a uma intensidade de corrente abaixo do limiar do motor, que está abaixo da intensidade necessária para provocar uma contração muscular. Os TSCs cervicais serão entregues por pelo menos 60 minutos durante cada sessão de treinamento, e a FTP ocorrerá durante a estimulação ativa.

A estimulação corticosppinal do motoneurão emparelhada (PCMS) emparelhou a estimulação magnética transcraniana e a estimulação nervosa serão implementados após um protocolo publicado anteriormente para indivíduos com LM (Jo et al 2023). Duas bobinas de oito de figura serão usadas para fornecer estimulação magnética bilateral do córtex motor e serão combinadas com a estimulação elétrica síncrona do plexo braquial e nervos ulnares, bilateralmente. O momento dos estímulos será determinado para garantir que os voleios elétricos cheguem à sinapse do motoneuronal corticospinal em um intervalo apropriado para induzir potenciação a longo prazo. Durante cada sessão, 360 estímulos emparelhados serão entregues a uma frequência de 0,2 Hz. O paradigma de estimulação deve levar aproximadamente 30 minutos. Depois disso, os participantes completarão 60 minutos de FTP.

Prática de tarefas funcionais (FTP) Um programa típico de reabilitação será definido e entregue em consulta com terapeutas físicos e ocupacionais. O programa consistirá em tarefas funcionais, incluindo atividades repetitivas do movimento bruto da extremidade superior, movimentos isolados dos dedos, pitada simples e complexa e atividades de agarrar. Para cada categoria, 4 a 10 atividades com vários níveis de dificuldade serão identificadas. Cada participante realizará pelo menos 1-2 exercícios em cada categoria durante cada sessão de tratamento. As atividades em cada categoria serão escolhidas de acordo com a capacidade dos participantes e ajustadas com base na evolução da capacidade de executar a tarefa funcional ao longo do tempo (treinamento graduado).

Medidas de avaliação

As avaliações ocorrerão na linha de base e mensalmente por cinco meses, correspondendo ao início, no ponto médio e no final de cada bloco de tratamento. Todos os participantes também terão uma avaliação de acompanhamento de três meses para avaliar a retenção de quaisquer efeitos de intervenção (ou seja, neuroplasticidade de transição).

As medidas clínicas de resultados serão concluídas por um fisioterapeuta ocupacional ou físico que está cego à alocação de grupos dos participantes. As avaliações incluirão medidas clínicas de força, sensação e função da extremidade superior, incluindo os padrões internacionais de classificação neurológica da lesão medular (ISNCSCI) e subescores relacionados, como pontuação motora da extremidade superior e pontuações sensoriais, bem como a avaliação redefinida graduada da sensação e desempenho de força (Grassp). Os resultados relatados pelo paciente avaliarão a capacidade autorreferida de executar atividades de vida diária (SCIM-III), qualidade de vida geral (OMS-QOL BREF) e impressões globais de mudança de mudança de QUALME) no início e no final de cada bloco de intervenção (Figura 1).

As avaliações neurofisiológicas incluirão a estimulação magnética transcraniana (TMS) sobre o córtex motor do membro superior para avaliar a excitabilidade do trato corticoespinhal, bem como a estimulação às raízes dorsais cervicais para avaliar as alterações na excitabilidade da medula espinhal cervical das respostas dos motores múltiplos evocados (CMMRS). Os TMs do córtex têm sido amplamente utilizados em humanos para avaliar a integridade do trato corticoespinhal descendente (Di Lazzaro et al 2008). Os participantes estarão sentados em sua cadeira de rodas. Os TMs de pulso único serão entregues com intensidade crescente de estimulação, com três estímulos (5s separados) a cada intensidade, até que um platô em respostas evocadas seja atingido, ou atingimos 100% de produção estimuladora máxima ou tolerabilidade dos participantes. O EMG da superfície será registrado a partir de vários músculos da extremidade superior, bilateralmente.

Em uma única visita, o CMMRS será evocado transcutaneamente usando estímulos únicos (pulso monofásico de 1MS). As respostas musculares serão coletadas de múltiplos músculos da extremidade superior, conforme acima. A estimulação será entregue a uma intensidade abaixo do limiar do motor para todos os músculos e aumentará progressivamente até que um platô em respostas evocadas nos vários músculos seja obtido ou até que a tolerância dos participantes seja atingida. Os incrementos de intensidade serão escolhidos para garantir pelo menos 9 medições ao longo da parte linear da curva de recrutamento. Os participantes receberão 3 estímulos a cada intensidade e os estímulos serão entregues 5s (D'Amico et al 2013). Os potenciais de ação do músculo composto máximo (Mmax) serão obtidos na conclusão da sessão por estimulação supramaximal do plexo braquial (largura de pulso de 0,2ms).

Análise de dados A neurofisiologia mede a área das respostas reflexas e os MEPs obtidos do TMS serão normalizados para a área de Mmax correspondente ao mesmo músculo. As áreas ( % Mmax) serão plotadas contra a intensidade da estimulação (como % de saída do estimulador máximo ( % MSO) ou % do limiar do motor (XMT)) e se encaixam com uma função sigmóide de 3 parâmetros (D'Amico et al 2020, Klimstra & Zehr 2008). A intensidade de estimulação necessária para provocar uma resposta 50% da resposta máxima (S50) e as respostas evocadas máximas (CMMRMAX) serão calculadas para cada músculo, ajustando os dados experimentais com uma função sigmóide de três parâmetros (D'Amico et al 2013, Klimstra & ZeHr 2008). Essas medidas serão comparadas entre as duas intervenções (TSCs e PCMs) dentro de cada participante.

Os resultados de medidas de resultados clínicos e relatados pelo paciente em cada medida de desfecho relatada pelo paciente e a avaliação clínica seguirão o protocolo padrão para pontuar cada avaliação. Todas as pontuações serão comparadas entre as linhas de base, o final de cada período de intervenção e o acompanhamento de três meses.