Larynxvibrationer för spastisk dysfoni (SD-VTS)

Spasmodisk dysfoni (SD) är en sällsynt röststörning som utvecklas spontant under mitten av livet. Patienter med SD har vanligtvis ett ansträngt eller kvävt tal och rapporterar att det tar en ansträngande ansträngning att tala. De ofrivilliga spasmerna i larynxmuskulaturen som ger upphov till dessa symtom uppstår nästan alltid under tal. Progressionen sker gradvis under det första året och blir sedan kronisk hela livet. Orsaken till spastisk dysfoni är okänd, men SD anses vara en form av uppgiftsspecifik fokal dystoni (FD). Fler kvinnor än män drabbas. Nuvarande terapeutiska alternativ är begränsade. SD svarar inte på beteendelogoterapi. Det behandlas främst med Botulinumtoxin-injektioner (Botox), som ger tillfällig symtomlindring för vissa, men som inte tolereras väl av alla SD-patienter. I dagsläget finns det inget botemedel mot SD.

Det finns konvergenta bevis för att FD är associerat med kinestetiska brister som också är uppenbara i icke-dystonisk muskulatur, vilket indikerar att medan de motoriska symtomen på dystoni är fokala, är det associerade somatosensoriska underskottet generellt. Nyligen utfört arbete från vår grupp (NIH 1R21DC011841) bekräftade proprioceptiva underben i övre extremiteterna i SD, vilket visar att ett underliggande somatosensoriskt underskott också är ett kännetecken för SD. Enligt vår bedömning öppnar detta fynd en väg för en saknad beteendebehandling för SD. Specifikt föreslår utredarna att vibro-taktil stimulering (VTS) kan vara det lämpliga verktyget, med tanke på att det är känt att ändra afferenta signaler från de vibrerade mekanoreceptorerna i muskler och hud. Tillvägagångssättet syftar till att visa att VTS representerar en icke-invasiv form av neuromodulering som inducerar mätbara förbättringar av SD-patienters tal. Med tanke på att SD, liksom andra FD: er, är förknippad med onormalt ökad kortikal excitation och förhöjda nivåer av neuronal synkronisering, framhöll forskarna att VTS kan minska sensorimotorisk kortikal excitation i SD genom att desynkronisera motorisk kortikal neuronaktivitet, vilket har visats i cervikal dystoni. Tekniskt sett erbjuder nyligen tillgängliga lätta, bärbara lågspänningsvibratorer, för första gången, möjligheten att applicera larynx-VTS utanför en kontrollerad laboratoriemiljö, vilket skulle vara absolut nödvändigt för att tekniken ska vara kliniskt användbar. I allmänhet måste man visa att a) VTS inducerar mätbara förbättringar i röstkvalitet, b) att det inducerar mätbara förändringar i somatosensorisk och motorisk kortikal aktivering som skulle ge insikt i den underliggande neurala mekanismen för dess potentiella effektivitet. Därför har förslaget följande specifika syften:

1. Visa att en engångs, förlängd tillämpning av VTS ger akuta förbättringar av SD-röstkvalitet som bibehålls upp till 60 minuter efter att VTS upphör. En jämförelse före och efter träning som visar signifikanta röstförbättringar i SD-gruppen mätt med självrapportering (Effort Scale), klinisk bedömning (Consensus Auditory-Perceptual Evaluation of Voice - CAPE-V), som minskningen av antalet röstavbrott och fastställande av cepstral toppprominens kommer att förverkliga detta mål. Utredarnas preliminära data visar att VTS inducerar förbättringar i röstkvalitet hos SD-patienter mätt med dessa markörer.
2. Visa att upprepad förlängd VTS ger långvariga förbättringar av SD-röstkvalitet som bibehålls i upp till 3 månader. SD-patienter kommer att delta i ett 8-veckors VTS-träningsprogram i hemmet. Efter randomisering till antingen en behandlings- eller skengrupp (ineffektiv lågfrekvent VTS), kommer patienterna att börja i låg- eller högintensiv träningsgrupp (1 mot 3 sessioner/vecka) och cross-over efter 4 veckor. Att visa att betydande långsiktiga röstförbättringar i VTS-behandlingsgruppen bedömd med objektiva mått på röst-/talproduktion (se mål 1) kommer att bestå under en period av 11 veckor kommer att uppnå detta mål.
3. Visa att tillämpningen av VTS inducerar akut desynkronisering av kortikal aktivitet i SD, vilket skulle ge neurofysiologiska bevis på den antagna effektiviteten av VTS. Att verifiera att VTS är associerat med korta latens-karakteristiska förändringar i somatosensorisk och motorisk kortikal bearbetning mätt med elektroencefalografi (EEG) och att dokumentera att dessa förändringar indikerar minskad alfa- och beta-bandaktivitet i sensorimotoriska kortikala områden kommer att uppnå detta mål. Utredarnas preliminära data visar att VTS undertrycker lågfrekvent neural aktivitet vid de somatosensoriska och motoriska cortexerna hos friska och SD-deltagare. Att erhålla longitudinella EEG-data under VTS-träning (mål 2) kommer att göra det möjligt för utredarna att övervaka långsiktiga förändringar i kortikal aktivering på grund av larynx-VTS och att associera dem med förändringar i röstkvalitet.

Påverkan. Detta är den första systematiska studien om effekten av VTS på SD-röstsymtom. Förslaget överensstämmer med PA-14-236 (Advancing Research in Voice Disorders) med dess betoning på att förstå röststörningar och förbättra diagnos och behandling. Om förslaget lyckas skulle arbetet med förslaget lägga den vetenskapliga grunden för en klinisk prövning för att undersöka användbarheten av tillvägagångssättet i ett större patienturval. Det skulle dokumentera de sensorimotoriska kortikala aktiveringsmönstren associerade med SD och de longitudinella förändringarna i kortikala svar på VTS. Det skulle främja utvecklingen av bärbara, användarprogrammerbara medicinska apparater som kan tillämpa VTS samtidigt som den övervakar dess effekt på röstproduktion i realtid. I slutändan skulle VTS utöka den tillgängliga terapeutiska arsenalen genom att antingen utöka befintlig Botox-terapi eller bli ett alternativt interventionsalternativ för patienter som inte tolererar Botox-injektioner.