Helkroppsvibrationsterapi hos barn med spinal muskelatrofi

Spinal muskelatrofi (SMA) är en X-kromosomkopplad störning, där det sker en förlust av motorneuroner från ryggmärgens främre horn på grund av en deletion av SMN1-genen. SMA klassificeras vanligtvis i 4 kategorier, baserat på tillståndets debuttid och svårighetsgrad. Typ I SMA är den allvarligaste kategorin, när pojken diagnostiseras före 6 månaders ålder och har allvarlig muskelsvaghet, vilket gör att de har dålig huvudkontroll och inte kan sitta självständigt. Pojkar med typ II SMA diagnostiseras mellan 6 och 18 månader och kan sitta självständigt men kan inte stå eller gå utan hjälp. SMA typ III diagnostiseras mellan 18 månader till 30 års ålder och pojkarna kan stå och gå självständigt men fortfarande med varierande grad av muskelsvaghet. Vissa skulle förlora ambulationen i sin tidiga vuxen ålder och behöva rörlighet i rullstol. Typ IV SMA är den mildaste formen med en vuxen debut, normal rörlighet och lång livslängd. Men de upplever också mild muskelsvaghet under hela livet. Denna muskelsvaghet skulle leda till tidig förlust av ambulation, minskad lungfunktion och komplikationer på grund av immobilisering såsom osteoporos. Tidig dödsfall är inte ovanligt.

Osteopeni på grund av missbruk är faktiskt vanligt hos barn med fysiska funktionshinder. I en studie av 69 barn med måttlig till svår cerebral pares (CP), visades det att den distala lårbens- och ländryggens areal benmineraltäthet (BMD) z-värden verkade förvärras med tiden, vilket kan återspegla risken för dåligt ben tillväxthastighet hos individer med CP. Fraktur och skelettsmärta är de största komplikationerna av osteopeni vid CP och majoriteten av icke-traumatiska frakturer uppstår i lårbenet och överarmsbenet. Andra faktorer som kan bidra till osteopeni vid fysiska funktionshinder inkluderar pubertetsfördröjning, D-vitaminbrist, kalciumbrist i kosten, undernäring och låg kroppsvikt, kortikosteroider eller antikonvulsiva medel. Trots att dessa faktorer minimeras, verkar osteopeni kvarstå.

Begränsade studier har gjorts för att undersöka benhälsan hos barn med SMA men mer hos barn med Duchene muskeldystrofi (DMD), som har liknande kliniska presentationer men med olika patologier. I en studie på 41 pojkar med DMD minskade bentätheten i det proximala lårbenet signifikant även hos de ambulerande pojkarna (genomsnittlig z-poäng -1,6) och utvecklades snabbt till en nivå av 4 standardavvikelser under normen jämfört med normala pojkar. Fyrtiofyra procent av pojkarna hade en episod av fraktur, mestadels i de nedre extremiteterna.

Helkroppsvibrationsterapi (WBVT) har nyligen preliminärt visats som en enkel och effektiv teknik för att öka benmassa, muskelmassa och styrka. I allmänhet står användaren i en statisk position som stående eller utför några dynamiska rörelser på en enhet som ger vibrationer från några Hz till 50 Hz (Hertz, Hz representerar antalet fullständiga upp- och nedrörelsecykler per sekund). Det har antagits att vibrationerna stimulerar muskelspindlarna och alfamotorneuronerna, vilket framkallar en muskelkontraktion. Det senare skulle öka muskelmassan och i sin tur öka benmassan. Det har också postulerats att direkt effekt genom mekanisk deformation av ben och ökat vätskeflöde i kanalikulära utrymmen och stimulering av osteocyterna kan bidra till ökning av benmassan med vibrationsterapin. Ökning av syreförbrukning, kroppstemperatur och hudblodflöde (erytem) har också påvisats. Eftersom WBVT inte framkallar ett signifikant kardiovaskulärt svar, verkar det vara säkert att använda till barn med olika medicinska tillstånd.

I en systematisk översikt av 22 studier (inklusive 7 studier på CP och 2 på DMD) för effekten av WBVT på kroppssammansättning och fysisk kondition hos barn och ungdomar med funktionsnedsättning, drog författarna slutsatsen att WBVT verkade förbättra benmassa och muskelstyrka i denna befolkningsgrupp. Däremot noterades heterogenitet i studierna, inklusive stora variationer i behandlingsprotokollen och avsaknad av en kontrollgrupp och därför kan ingen rekommenderad minimal dos av WBVT dras. Sedan denna översyn har ytterligare två randomiserade kontrollerade studier (RCT) publicerats på barn med CP. I en nyligen genomförd studie randomiserades 30 barn med spastisk diplegi CP av GMFCS nivåer I till II till en behandlingsgrupp (WBVT med traditionell sjukgymnastik) och en kontrollgrupp (endast sjukgymnastik). Behandlingsgruppen fick 3 lots om 3 minuter på och 3 minuter av vibration (12 till 18 Hz), 2 till 5 gånger per vecka under 3 månader. Signifikant förbättring av knästräckares styrka och stående stabilitet rapporterades i behandlingsgruppen. I en annan studie 2013 randomiserades 27 barn med spastisk diplegi eller hemiplegi CP av GMFCS nivåer I till III till en behandlingsgrupp eller kontrollgrupp och korsades sedan över efter 4 veckor. Behandlingsgruppen utförde specifik trunkövning på vibrationsplattformen (35 Hz), 5 till 10 minuter per pass, 2 till 4 pass per vecka under 4 veckor. Signifikant förbättring konstaterades i gånghastighet, muskeltjocklek i bukmuskeln och antal sit-ups gjorda 1 minut. En visuell förbättring visades också i sittande och stående ställningar.

Även om det har visat sig att högfrekventa vibrationer med låg amplitud verkade vara en säker rehabilitering hos möss med muskeldystrofi, intensiva stärkande övningar, vilket kan inducera mer skada på muskelfibrerna för barn med DMD eller SMA som kliniskt indikerat med förhöjt serumkreatin kinas (SCK) nivå, kvarstår som ett problem. Därför är aktuella studier på denna befolkningsgrupp inriktade på att undersöka säkerheten för denna intervention. Tre studier på barn med DMD och 1 på DMD och SMA med WBVT hittades. I allmänhet verkar det som att WBVT verkar vara säkert för barn med DMD eller SMA. Även om det kan finnas en förhöjd SCK-nivå, skulle nivån gradvis minska till baslinjenivån, eller om inte, fanns det inga kliniska tecken eller symptom på muskelskada. Ett lovande resultat visades också för att förbättra bentätheten hos barn med DMD. På grund av det övergripande lilla antalet studier och provstorlekar finns det dock ingen säker slutsats om WBVT är effektivt för att förbättra bentätheten och muskelstyrkan för denna befolkningsgrupp ännu.

Baserat på aktuella forskningsbevis har det föreslagits att 10 till 20 minuter per session, minst 3 gånger per vecka i minst 26 veckor med frekvens mellan 25 till 35 Hz och en topp till topp amplitud mindre än 4 mm kan vara ett lämpligt protokoll inriktning på att förbättra benmassa och muskelstyrka hos barn och ungdomar med funktionshinder. Studier av rigorösa forskningsdesigner och homogena deltagare krävs för att undersöka om denna rekommenderade dosering av WBVT kan förbättra barn med funktionshinder.

Metod Denna förstudie syftar till att undersöka säkerheten för WBVT på barn med typ III SMA. Barn med typ III SMA är måltavla eftersom de har adekvat självständighet som lever i samhället men fortfarande upplever tidig trötthet under normala träningsnivåer på grund av deras tillstånd. De löper stor risk att drabbas av komplikationer på grund av nedsatt rörlighet som osteopeni, tidig förlust av ambulation jämfört med deras friska jämnåriga.

WBVT kommer att utföras på GalileoTM Med L Plus (Novotech Medical GmbH) med studiedeltagarna stående med båda knäna böjda minst 20 grader. Vibrationsfrekvensen och varaktigheten kommer att ökas under 5 dagar till maximalt 3 minuter på 24 till 25 Hz med en topp-till-topp-amplitud på 4 mm. Deltagarna kommer att genomgå WBVT 1 session per dag, 3 dagar i veckan i 4 veckor. Hela WBVT-sessionen kommer att pågå i 18 minuter med 9 minuters vibration.

Deltagare:

10 barn med typ III SMA i åldrarna 6 till 18 år kommer att rekryteras. Åldersintervallet utökas i syfte att öka antalet rekryteringar på grund av tillståndets sällsynthet. Alla deltagare kommer att fortsätta sin vanliga interventionsregim, om någon, under studieperioden.

Rekrytering:

Barn och familjer kommer att identifieras av sin barnläkare på den neuromuskulära kliniken på Duchess of Kent Children's Hospital i Hong Kong. Deltagare och/eller deras föräldrar/vårdnadshavare kommer att tillfrågas om de är intresserade av att delta i denna studie och deras kontaktuppgifter (namn och telefonnummer) kommer att skickas till PI. PI kommer att kontakta familjerna per telefon.

Effektanalys:

Det finns ingen tidigare studie specifikt utförd för denna grupp av barn och ungdomar och därför finns inga data tillgängliga för effektberäkningen. Det viktigaste är att syftet med denna studie är att undersöka säkerheten och genomförbarheten av WBVT för denna grupp av klienter.