Эффективность стимуляции тета-всплеска и функциональной электростимуляции в реабилитации после инсульта

Задний план

Существующие стратегии лечения, включающие традиционную физиотерапию (ФТ), имеют ограниченную эффективность в облегчении двигательного восстановления после инсульта. Поиск эффективного вмешательства для улучшения двигательного восстановления у людей с гемиплегией очень важен для улучшения функционального исхода и обеспечения самостоятельной жизни.

После травмы мозг подвергается значительной реорганизации своих функций, что приводит к функциональному восстановлению, которое происходит в течение периода от нескольких недель до месяцев. Эта посттравматическая реорганизация происходит в основном в премоторной коре, дорсолатеральной префронтальной коре и дополнительной моторной области, которые, как считается, играют наиболее важную роль в восстановлении после любого типа повреждения головного мозга. Подходы к лечению, которые могут облегчить этот процесс реорганизации за счет повышения пластичности коры, могут играть очень важную роль в улучшении функционального исхода после повреждения нейронов.

Как центральная, так и периферическая стимуляция могут улучшить реорганизацию коры и функциональное восстановление после острого инсульта. Предыдущие исследования установили, что после острого инсульта сниженная возбудимость ипсилезионального полушария может быть повышена за счет стимуляции ипсилезионального полушария или торможения противоположного полушария. ингибирование. В предварительных исследованиях было показано, что применение высокочастотной повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции (rTMS) к моторной коре вызывает повышение корково-спинномозговой возбудимости, что приводит к усилению двигательных функций. Было обнаружено, что стимуляция тета-всплеска (TBS), которая представляет собой новый метод доставки rTMS с более низкой интенсивностью без риска каких-либо серьезных побочных эффектов, безопасна для пациентов с хроническим и острым инсультом. В связи с этим прерывистая ТБС (iTBS) оказывает стимулирующее действие на мозг, а непрерывная ТБС (cTBS) оказывает тормозящее действие на мозг. В предварительных исследованиях было показано, что прерывистая TBS (iTBS), применяемая к ипсилезиональному полушарию, и непрерывная TBS (cTBS), применяемая к противоположному полушарию, улучшают двигательные функции и корково-спинномозговую активность в паретичных руках во время экспериментальных настроек. Однако долгосрочные эффекты этой стратегии на функциональные результаты ранее не изучались. Точно так же было показано, что функциональная электрическая стимуляция (ФЭС), форма периферической стимуляции, при воздействии на паретичные мышцы верхних конечностей улучшает функциональную активность верхних конечностей у пациентов с острым или подострым инсультом.

Таким образом, как TBS, так и FES обладают потенциалом улучшения двигательных функций и функционального исхода после ишемического инсульта. Тем не менее, эти стратегии не использовались в клинических условиях, и их полезность в ускорении восстановления моторики сверх обычной физкультуры не доказана. Если будет доказано, что эти методы полезны, они могут улучшить неблагоприятный функциональный исход после инсульта. Целью данного исследования является определение эффективности TBS или FES в качестве дополнения к физиотерапии для реабилитации пациентов, перенесших инсульт.

МЕТОДЫ Условия исследования и участники Это исследование представляет собой одиночное слепое рандомизированное контролируемое исследование для оценки эффективности TBS и FES в улучшении двигательных функций по сравнению со стандартным PT после острого инсульта. Это исследование было проведено в отделении неврологии Института медицинских наук и технологий Шри Читра Тирунал, Тривандрум, Керала, Индия. Мы набирали последовательных пациентов в течение 28 месяцев из амбулаторных клиник и стационарных отделений. В это исследование были включены пациенты с первым в истории ишемическим инсультом в бассейне средней мозговой артерии, обратившиеся в сроки от 10 до 30 дней после начала заболевания и способные дать информированное согласие и понять инструкции. Всем больным была проведена МРТ 1,5 Тл, у них был документирован единичный инфаркт в бассейне СМА при отсутствии других очагов. Всем больным была оказана стандартная лечебно-реабилитационная помощь, включающая пассивную и активную ФТ. Исследование было одобрено институциональным комитетом по этике (SCT/IEC/223). Все пациенты дали письменное информированное согласие на проведение исследования. Последовательные пациенты, которые соответствовали критериям включения и исключения, были рандомизированы в одну из трех групп: (1) те, кто получил TBS в соответствии с заранее определенным протоколом вместе со стандартным PT (группа A); 2) получившие ФЭС по заранее определенному протоколу вместе со стандартным ПТ (группа Б); и (3) те, кто получил только PT (PT) (группа C).

Случайное распределение и генерация последовательности. Пациенты были случайным образом распределены на три группы методом блочной рандомизации. Скрытое распределение было выполнено главным исследователем, который вслепую распределил субъектов по разным группам в соответствии с таблицей рандомизации блоков для получения назначенного вмешательства.

Ослепление. После предоставления информированного согласия субъект, отвечающий критериям включения и исключения, первоначально оценивался первым соисследователем по всем показателям исхода и нейрофизиологическим параметрам. Пациенты, подходящие для исследования, были распределены в разные группы вмешательства главным исследователем. Вмешательства проводились вторым соисследователем для всех испытуемых. Последующие оценки проводились первым соисследователем, который не знал о распределении по группам вмешательства.

Критерии исхода Поскольку мы в основном хотели оценить функции верхних конечностей, мы использовали шкалу Fugl Meyer Assessment (FMA) в качестве основного критерия исхода для оценки двигательных функций верхних конечностей. Это 66-балльная шкала для оценки функций верхних конечностей, стандартный инструмент для этой цели. Кроме того, мы использовали модифицированную шкалу Рэнкина (mRS) для оценки общего исхода, шкалу инсульта Национального института здравоохранения (NIHSS) для оценки тяжести инсульта и индекс Бартеля (BI) для оценки повседневной активности. Эти три шкалы использовались в качестве вторичных показателей исхода.

Шкалы результатов применялись на исходном уровне (T1), а затем последующие оценки проводились через один месяц (T2), три месяца (T3), шесть месяцев (T4) и через один год (T5) после зачисления.

Расчет размера выборки Первичным критерием результата для этого исследования была оценка функции верхних конечностей по методу Fugl Meyer через год. Предыдущие исследования показали, что показатель FMA увеличивается на 16,5 ± 9,4 в течение одного года у контрольных субъектов.21 Мы предположили, что для клинически значимого результата вмешательство должно привести к увеличению на 10 баллов по сравнению с контрольной группой. Для этого потребовалась выборка из 14 пациентов в каждой группе для мощности 80% с фиксированным значением альфа на уровне 5%. В предыдущем исследовании, проведенном в нашем институте, постинсультная смертность составила 27,2 % в течение одного года, из них 72,1 % умерли в течение 10 дней после инсульта.2 Поскольку планировалось включить пациентов в период между 10 и 30 днями развития инсульта, чтобы учесть уровень смертности 7,6% через 10 дней, необходимый размер выборки составил 16 человек в каждой группе. Принимая во внимание процент отсева, равный 20 %, мы рассчитали размер выборки из 20 пациентов в каждой группе как достаточный.

Протокол TMS Мы оценивали моторный порог покоя (RMT) для обоих полушарий на исходном уровне с использованием стимулятора Magstim Rapid2 (Whitland, Уэльс, Великобритания) с катушкой в ​​форме восьмерки, имеющей внешний диаметр петли 9 см. После того, как пациент удобно уселся в кресле, использовалась задне-передняя ориентация над моторной корой (M1), чтобы принять оптимальное положение скальпа для выявления MEP в контралатеральной первой дорсальной межкостной (FDI) мышце. Первоначально RMT оценивали в ипсильном полушарии, а затем в контралатеральном полушарии в соответствии со стандартными методами. Поверхностные электромиограммы (ЭМГ) регистрировали от мышц ПДИ билатерально с использованием электродов Ag-AgCl с усилением 1-2 мВ. Сигналы фильтровались (10 Гц-10 кГц), а затем сохранялись для автономного анализа. Аудиовизуальная обратная связь сигнала ЭМГ с высоким усилением давалась, чтобы помочь испытуемым поддерживать полное расслабление.

Пациенты в группе А подвергались TBS в дополнение к стандартной PT, как описано ниже. Прерывистая TBS (iTBS), которая является облегчающей, проводилась в ипсильсиональном полушарии, а непрерывная TBS (cTBS), которая является тормозной, вводилась в противоположное полушарие. Стимуляция проводилась с интенсивностью 60% RMT. Протокол iTBS из 10 импульсов высокочастотной стимуляции (3 импульса по 50 Гц) применялся с частотой 5 Гц каждые 10 с, всего 600 импульсов. Когда MEP не вызывался в ипсильном двигательной области (<0,05 мВ), 100% интенсивность стимулятора, как и в контралатеральном полушарии, применялась к зеркальному расположению контралатеральной моторной области.14 Непрерывный TBS давали с интенсивностью 60% RMT, 3 импульса по 50 Гц, повторяющиеся каждые 200 мс, всего 600 плюсов. И iTBS, и cTBS доставлялись три раза в неделю в течение четырех недель.

Функциональная электростимуляция. Электростимуляцию проводили аппаратом Mega XP (Cybermedic Corporation, Южная Корея). Пациент получил электростимуляцию в положении сидя с пораженной рукой, расположенной над подушкой, и электроды были расположены в соответствии с шаблоном 3 [Захват/сгибание/разгибание, PATT (движение шаблона)] режима FES (F) прибора. Блок контроллера стимулятора аппарата мог подавать переменный ток частотой 35 Гц, длительностью импульса 200 мкс и силой 10~50 мА. Стимулятор был настроен на подачу прерывистых серий импульсов с сокращением и расслаблением, чтобы имитировать подъем верхней конечности в функциональном положении. Сеанс групповой стимуляции ФЭС проводился по 30 минут каждый день 3 раза в неделю (через дни) в течение 4 недель и синхронизировался с лечебной физкультурой.

Протокол физиотерапевтического лечения Все пациенты, участвовавшие в исследовании, придерживались следующих режимов физиотерапии: пассивный/активный диапазон движений (ДД) во всех суставах; весовая нагрузка и опорная реакция; достигающие деятельности; захват, удержание и освобождение; и активность верхних конечностей в повседневной жизни (ADL). Физиотерапевтические вмешательства проводились всем пациентам пять дней в неделю в течение одного месяца. Модификации в физиотерапии были внесены вторым соисследователем для каждого пациента, чтобы он или она могли практиковать самостоятельно или с помощью члена семьи после вмешательства, и ему было приказано практиковать один час в день. Кроме того, все пациенты продолжали получать физиотерапию на дому 1-2 раза в неделю под руководством физиотерапевта на дому под руководством второго соисследователя. Исследователи использовали журнал для отслеживания фактического количества времени, которое каждый пациент тренировался дома.

Статистические методы Для обобщения данных мы использовали описательную статистику. Исходная сопоставимость групп с точки зрения демографических данных и исходных измерений оценивалась с помощью критерия хи-квадрат и дисперсионного анализа. Ненормальные данные были подвергнуты обратному, логарифмическому и экспоненциальному преобразованию, а для оценки нормальности были проведены тесты Комогрова-Смирнова и Шапиро-Уилкса. Параметрические показатели были проанализированы с помощью ANOVA с последующим апостериорным анализом с поправкой Бонферрони. Для выявления межгрупповой и внутригрупповой изменчивости использовали повторное измерение ANOVA. Непараметрические показатели были проанализированы с помощью критерия Крускала-Уоллиса с последующим апостериорным анализом с помощью U-критерия Манна-Уитни. Тест Фридмана и W-тест Кендалла были проведены для выявления изменений в трех группах в течение одного года. Все анализы проводились с использованием SPSS версии 17.0, и значение р менее 0,05 считалось значимым.