i-BiSSkApp для реабилитации глотания при болезни Паркинсона

Дисфагия, или нарушение глотания, распространена почти при всех нейродегенеративных состояниях и приводит к неспособности эффективно защитить нижние дыхательные пути от инородного (т. е. пищи/жидкости) и эндогенного (т. е. слюны) материала [1-3]. Неблагоприятным последствием дисфагии является аспирационная пневмония, которая является ведущей причиной смерти при болезни Паркинсона (БП) [4-6]. Глотательная терапия доказала свою эффективность в лечении дисфагических симптомов при БП. Лечение чаще всего проводится в клиниках один раз в неделю в течение коротких периодов времени с расчетом на то, что упражнения будут выполняться дома. Однако этим парадигмам не хватает биологической обратной связи для оценки точности и силы предписанных упражнений и ответственности за выполнение программы упражнений. Без биологической обратной связи или вариантов долгосрочного терапевтического вмешательства в домашних условиях пациенты часто регрессируют до исходного уровня [7-9]. Предлагаемый исследовательский проект направлен на проверку эффективности нового инструмента биологической обратной связи с помощью поверхностной электромиографии (sEMG) в домашних условиях под названием Biofeedback in Strength and Skill Training (BiSSKit) в отношении безопасности и эффективности глотания у пациентов с БП. Значимость этого проекта заключается в том, что дисфагия дорого обходится с точки зрения качества жизни пациентов, исходов для здоровья и затрат на здравоохранение [10, 11], часто увеличивая расходы на госпитализацию примерно на 40% [12]. Таким образом, целенаправленная система терапии глотания с биологической обратной связью, которую можно использовать в домашних условиях, может снизить количество госпитализаций, вторичных по поводу дисфагии, помочь сохранить терапевтический эффект и снизить нагрузку, которую дисфагия возлагает на нашу систему здравоохранения.

sEMG — это терапевтический инструмент, который десятилетиями используется в реабилитационной практике. Использование рЭМГ во время глотательной терапии предполагает размещение электродов под подбородком (над передним брюшком двубрюшной, челюстно-подъязычной и подбородочно-подъязычной мышц) [13]. Пока пациент выполняет задачу глотания, электроды регистрируют коллективные сокращения мышц, связанные с экскурсией гортани — биомеханическим событием, критически важным для безопасности дыхательных путей и эффективности глотания [14]. Затем пациент может видеть форму волны глотания, отображаемую на мониторе компьютера. Меры глотательной «силы» получены из амплитуды формы волны. Оборудование sEMG и связанное с ним программное обеспечение, доступные сегодня на рынке, являются непомерно дорогими и, таким образом, в Соединенных Штатах доступны только для вмешательства в глотание в офисе.

sEMG обеспечивает внешнюю биологическую обратную связь в отношении параметров глотания, активируя нейронные сети, контролирующие как двигательное выполнение, так и образы акта глотания, включая пре- и постцентральную извилину, нижнюю лобную извилину, базальные ганглии, островок и мозжечок [15]. Исследования показали, что программы упражнений, включающие биологическую обратную связь, способствуют значительным физиологическим изменениям, которые сохраняются с течением времени у пациентов с дисфагией [14, 16-18]. Пациенты с БП получают большую пользу от упражнений с биологической обратной связью для силы дыхательных мышц и программ укрепления языка, и даже было обнаружено, что они сохраняют успехи, достигнутые в терапии с помощью домашних программ [7, 16, 19].

Ограничение доступных в настоящее время программ sEMG заключается в том, что исследования сосредоточены исключительно на силовых аспектах глотания (амплитуда волны), не обращая внимания на динамические параметры, основанные на навыках, такие как время и волевая инициация, которые фиксируются в форме волны. морфология. Тренировка глотания, основанная на навыках, направлена ​​на точность движений; и это особенно важно для пациентов с БП [14]. Кроме того, традиционные системы sEMG в США не позволяют клиницистам модулировать цели глотания во время задач, что, согласно принципам нейропластичности, необходимо для достижения максимальных терапевтических результатов. Программа BiSSKit представляет собой хорошо изученную офисную систему биологической обратной связи, которая придерживается принципов нейропластичности и включает в себя обучение навыкам в дополнение к силовым тренировкам [14]. Эта программа, разработанная в Новой Зеландии и недавно одобренная Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, была преобразована в недорогое и доступное домашнее приложение для планшетных компьютеров. Эта гибридная система BiSSKiT включает в себя визиты в клинику и домашнюю тренировку навыков и силы и обещает изменить существующие модели оказания терапии. Несмотря на интерес, данных об использовании BiSSKiT с ежедневной домашней терапией, ориентированной на силу и навыки глотания, на изменение безопасности и эффективности глотания у людей с болезнью Паркинсона недостаточно. Это исследование направлено на оценку влияния этого устройства на результаты глотания по сравнению с традиционными моделями терапии глотания при БП.