والغرض من ذلك هو تقديم طريقة جديدة، لمراقبة التنفس التحفيز الكهربائي (BreEStim) لإدارة ألم الأعصاب والتشنج.
التحفيز الكهربائي (EStim) يشير إلى تطبيق التيار الكهربائي للعضلات أو أعصاب من أجل تحقيق أهداف وظيفية والعلاجية. وقد تم استخدامه على نطاق واسع في المرافق الصحية المختلفة. بناء على الاكتشافات الحديثة ذات الصلة الآثار النظامية من التنفس والتفاعلات الفسيولوجية الطوعية الجوهرية بين النظم الطوعية أثناء التنفس، وبروتوكول EStim جديدة، وقد وضعت التنفس التي تسيطر عليها تحفيز الكهربائية (BreEStim)، لزيادة التحفيز الكهربائي آثار. في BreEStim، يتم تشغيل حافزا واحد نبض الكهربائية وتسليمها الى المنطقة المستهدفة عندما يكون معدل تدفق الهواء للإلهام والطوعية معزولة تصل إلى العتبة. BreEStim يدمج التفاعلات الفسيولوجية الجوهرية التي يتم تفعيلها خلال التنفس الطوعية وأثبتت الفعالية السريرية ممتازة. وتفيد التقارير تطبيقين ممثل BreEStim مع بروتوكولات مفصلة: إدارة فليكس اصبع بعد السكتة الدماغيةأو التشنج وآلام الأعصاب في الحبل الشوكي إصابة.
التحفيز الكهربائي (EStim) يشير إلى تطبيق التيار الكهربائي للعضلات أو أعصاب من أجل تحقيق أهداف وظيفية والعلاجية. وقد تم استخدامه على نطاق واسع في المرافق الصحية المختلفة، على سبيل المثال عبر الجلد تحفيز العصب الكهربائية (TENS) لآلام إدارة 1، تحفيز العصب الشظوي لانخفاض القدم 2، التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (NMES) لتفعيل وتعزيز العضلات المشلولة أو الضعيفة 3. عند استخدام NMES لتحقيق مهمة وظيفية، ويطلق عليه التحفيز الكهربائي الوظيفي (FES) 4. مخطط كهربية العضل (EMG)-أثار وقد استخدم التحفيز العصبي العضلي لزيادة فعالية التحفيز الكهربائي في السيارات الانتعاش والحد من التشنج 5-14 بعد السكتة الدماغية 7 و 15. في هذه الورقة، وبروتوكول EStim جديدة – التنفس هو عرض لسيطرة التحفيز الكهربائي (BreEStim)، وفقا لنتائج البحوث التي أجريت مؤخرا على systemiج تأثير التنفس الطوعية 16 و 17.
عبر الجلد تحفيز العصب الكهربائية (TENS) هي طريقة غير الدوائية لمعالجة الألم 1. TENS هو موسع، وغير مكلفة وآمنة وسهلة الاستخدام 18. عادة يتم تطبيق TENS على ترددات مختلفة، شدة، وفترات نبض من المحفزات لفترة العلاج المقررة. وقد تم تطبيق TENS لمجموعة متنوعة من الظروف والألم، بما في ذلك آلام الأعصاب. فعالية السريرية عشرات مثير للجدل، ولا سيما في إصابة الحبل الشوكي (SCI) وبتر (رؤية تعليقات 1، 19، 20). الآليات الممكنة هي نظرية التحكم البوابة 21 والإفراج عن المواد الأفيونية الذاتية 22 و 23. الوخز بالإبر من الطب الصيني التقليدي هو شكل آخر غير الدوائية لمعالجة الألم. فقد قبلت جيدا في الطب الغربي 24. الوخز بالإبر في الحديث، تم استبدال إبرة الوخز بالإبر التقليدية من قبل ايلى سطح ctrode (أو ما يعادلها). A القطب المتخصصة على مدى نقاط الوخز التقليدي وألقى التحفيز الكهربائي. وقد أطلق على هذا التعديل الكهربائي 25 و 26. الوخز بالإبر إبر والكهربائي على حد سواء فعالية في تسكين عبر الإفراج عن المواد الأفيونية الذاتية 27 و 28. تأثير الكهربائي عادة ما يكون موثوق بها، ولكن تأثير تعتمد على شدة وتكرار التحفيز الكهربائي تسليمها. ترددات مختلفة من التحفيز الكهربائي توليد المواد الأفيونية الذاتية المختلفة، وتأثير مسكن للعكس النالوكسون هو 26 و 27. في الآونة الأخيرة، وقد وجد أن تحفيز مؤلمة متكررة (aversiveness) يؤدي إلى تخفيف الألم كبيرا. توهين الألم الناجم ليس للعكس النالوكسون 29. يمكن دمج هذه الآلام آليات التعامل (الوخز بالإبر، والتحفيز الكهربائي، aversiveness) إلى التدخل جديد محتمل تحسين فعاليته السريرية.
<p clasوقد استخدم S = "jove_content"> EMG-التحفيز العصبي العضلي أثار لسنوات عديدة لتسهيل الانتعاش في مرحلة ما بعد السكتة الدماغية المحرك من العاهات تمديد الاصبع 5-10، 12-14، 34. استعادة وظيفة اليد مهم لمرضى السكتة الدماغية، وحتى الآن صعبة للغاية. تقريبا سوف ثلث جميع الناس الذين يعانون من السكتة الدماغية ديهم مشاكل المتبقية من الطرف العلوي 30-32، الذين يعانون من ضعف كبير في وظيفة اليد 33. تدخل NMES EMG-أثار بروتوكول يتضمن الشروع في انكماش العضلات الباسطة الطوعية لللحركة محددة حتى نشاط العضلات يصل إلى مستوى العتبة. بمجرد أن النشاط EMG تصل إلى عتبة الهدف، حافزا مساعدة الكهربائية لتسهيل تبدأ الحركات. هذا البروتوكول التدخل متفوقة على NMES العادية في الانتعاش محرك 6 و 7. ذكر تشاى يو 35 التي وجميع الدراسات معشاة ذكرت تحسن في وظيفة الحركة باستخدام هذا التدخلالبروتوكول، مع خفيفة الى معتدلة مرضى ضعاف تحسين أكثر من غيرها. فمن الأرجح أن هذا التدخل يستفيد من المشاركة النشطة من المرضى (عن طريق تحديد عتبة EMG الهدف) ونتائج قابلة للقياس التغييرات في هذا الانتعاش في وكذلك على توثيق التغييرات في القشرة 6 و 7. ويؤيد ذلك دراسة حديثة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي التي أظهرت زيادة كبيرة في كثافة القشرية في القشرة الحسية الجسدية المماثل بعد العلاج في المجموعة NMES، مقارنة مع مجموعة التحكم 36. وعلاوة على ذلك، قد التحفيز الكهربائي يساعد أيضا على تقليل التشنج بعد السكتة الدماغية 7 و 15، ولكن النتيجة هي قصيرة الأمد، على بعد حوالى 30 دقيقة بعد EStim 37. في المقابل، لدينا اختراع الأخيرة من التنفس التي تسيطر عليها التحفيز الكهربائي (BreEStim) له تأثير طويل الأمد على الحد من التشنج، حتى بعد جلسة واحدة من العلاج 16.التنفس الإنسان هو عمل محرك فريد من نوعه. هذايمكن التحكم بالغريزة (التنفس التلقائي)، على سبيل المثال، أثناء النوم، وأيضا عندما يحتاج طوعا (التنفس الطوعية)، على سبيل المثال، الغناء، الكلام، وما إلى ذلك وخلال التنفس الطوعية، والبشر بحاجة لقمع طوعا التحكم في التنفس اللاإرادي من خلال تفعيل القشرية الطوعية ( "مركز الجهاز التنفسي القشرية") 38، 39. وقد أثبتت الدراسات تصوير الدماغ 40-51 واسعة الجهاز التنفسي المتعلقة إشراك المناطق القشرية الثنائي، بما في ذلك القشرة الحركية الأولية (M1)، القشرة أمام الحركية، ومنطقة للسيارات التكميلية، والقشور الحسية الجسدية الأولية والثانوية، مواد العزل، والقشرة الحزامية الأمامية واللوزة، والقشرة قبل الجبهية ظهراني جانبي. ومن المعروف أن مواد العزل لديهم اتصالات قوية لمراكز الدماغ وتشارك في معالجة الألم 52. أثناء التنفس اللاإرادي، إلهام نشطة في حين انقضاء هو سلبي، وتعتمد بشكل رئيسي على القوة الارتداد من جدار الصدر. وبالمثل، اراديإلهام ينشط الجهاز التنفسي أكثر المجالات ذات الصلة وتحت القشرية القشرية بالمقارنة مع انتهاء إرادية 46. وتشارك أيضا هذه المناطق تحت القشرية القشرية وتنشيط التنفس أثناء الطوعية في وظائف مختلفة 53، مثل العضلات، وألم، وموقف، والكلام، والمزاج، وما إلى ذلك ولذلك، فإنه من غير المعقول أن أضم التفاعلات في التنفس مع التشكيل من وظائف أخرى.
مؤخرا، اكتشفنا ان هناك تفاعلات بين الجهاز التنفسي ونظم المحركات أثناء التنفس الطوعية. على وجه التحديد، هناك الاصبع الإرشاد والإلهام توصيل 16، 54-56. عندما يتم تسليم التحفيز الكهربائي للextensors الإصبع أثناء مرحلة الشهيق من التنفس الطوعية، لها تأثير طويل الأمد للحد من التشنج في الاصبع المثنية (العضلات) في المريض السكتة الدماغية المزمنة لوحظ 16. وفي دراسة أخرى 17، الألم الوهمية إطلاق النار في المريض مع المذكورة في KN-ه ه اختفى بتر بعد العلاج BreEStim، ولكن يبدو إعادة 28 يوما في وقت لاحق بعد حصوله على التحفيز المستمر الكهربائية بطريق الخطأ. دراسة الحالة هذه فرصة فريدة لفهم أن تم تعديل المكون الوجداني من المحفزات الضارة من آلام الأعصاب (الرماية الوهمية الألم) من قبل العلاج BreEStim، ولكن بعد إعادة تشغيل التحفيز من قبل عرضي. وقد أثبتت هذه الملاحظات لهجة والحد من الألم الذي يمكن أن تكون متكاملة في التنفس طوعية والإلهام على وجه الخصوص، إلى نموذج التحفيز الكهربائي لتحسين فعاليته في إدارة ألم الأعصاب وبعد السكتة الدماغية إدارة التشنج.
حالة العروض التقديمية
حالة 1: ما بعد السكتة الدماغية إدارة التشنج
وكان المريض البالغ من العمر 69 عاما الذي كان فالج ذكر الحق الثانوية إلى السكتة الدماغية 22 شهرا مضت. كان مستقر طبيا وكان قد خرج من العيادات الخارجية والمادية occuبرامج العلاج pational. تكن هناك نتائج تصوير الدماغ المتاحة في ذلك الوقت من التجارب. وقال انه ضعف في جنبه الايمن ولكن كان قادرا على المشي بشكل مستقل دون جهاز المساعدة. وقال انه المتبقية انثناء أصابع الطوعية والإرشاد، ولكن مع مجموعة محدودة من الحركة النشطة في المفاصل اليمنى (MCP) السلامية، من 90 درجة إلى 70 درجة من الانحناء MCP، أي ليس قادرا على فتح يده بما فيه الكفاية للاستخدام الأصابع وظيفية تمت زيادة معتدلة العضلات من العضلات القابضة في إصبعه اليمنى. تعديل أشوورث مقياس (MAS) 1 +. الإحساس يده اليمنى والأصابع، ومع ذلك، كان لمسة خفيفة سليمة. تلقى ما يقرب من 30 دقيقة BreEStim إلى extensors الاصبع. انخفض التشنج له المثنية إصبع إلى الحد الأدنى (MAS = 0) والطوعية تمديد الاصبع أصبحت شبه طبيعية مباشرة بعد العلاج. استعاد هذا المريض وظيفة يده أيضا. وذكر أنه يمكن قطع اللحم بسكين والقمصان زر باستخدام يده ضعف. موره لافت للنظر، الإبقاء على الانتعاش لا يقل عن 8 أسابيع خلال زيارات المتابعة (الشكل 1).
الحالة 2: الأعصاب إدارة الألم
وكان المريض البالغ من العمر 40 عاما الذي تعرض لذكر إصابة الحبل الشوكي منذ 4.5 سنوات في حادث سيارة، مما أدى إلى ASIA T8 A إصابة الحبل الشوكي. اشتكى المريض من آلام الأعصاب على مستوى الإصابة، في حين انه ليس لديه غيرها من القضايا الطبية النشطة. لو كان مستقرا على النظام الألم لمدة 2 أسابيع قبل العلاج. حصل EStim (دورة واحدة في اليوم لمدة خمسة أيام متتالية) أولا، انتظر 1 أسبوع باعتباره تبييض، وحصل بعد ذلك مع BreEStim بنفس الجرعة (دورة واحدة في اليوم لمدة 5 أيام متتالية). تتألف كل جلسة علاج من 120 المنبهات (EStim أو BreEStim). وضعت أقطاب كهربائية على سطح نقاط الوخز (Neiguan وWeiguan) من الساعد الأيمن. تم استخدام مقياس تعديل التماثلية البصرية (mVAS) لمقارنة تأثير كل تدخل (EStim وBreEStim). كما SHOWN في الشكل 2، وكان أكبر انخفاض BreEStim الألم من أثر EStim، باستثناء يوم 2 خلال BreEStim عندما يكون المريض لديه التهاب المسالك البولية (UTI) الذي تعامل بنجاح مع المضادات الحيوية. وكان من شدة التحفيز الكهربائي مماثلة بين EStim وBreEStim (الشكل 2). التسامح هو كل التدخلات جيدا (تم استخدام أقصى كثافة الإخراج من محفز)، حتى خلال UTI. خلال الفترة التجريبية كامل (4 أسابيع)، حافظت هذا الموضوع بنفس الجرعة والجدول الزمني للأدوية الألم. أجريت كل من جلسات العلاج وBreEStim EStim في نفس الوقت من اليوم (ما بين 11 صباحا إلى الظهر)، يمكن ربما ان هذه التغييرات في تصنيف الألم يمكن أن يعزى إلى آثار التحفيز والاختلاف لا نهاري.
وقد أثبتت التنفس التي تسيطر عليها التحفيز الكهربائي (BreEStim)، كما هو مبين في الحالتين السابقتين، الفعالية السريرية في إدارة التشنج والانتعاش اللاحقة وظيفة اليد في مرضى السكتة الدماغية المزمنة 16، وكذلك إدارة ألم الأعصاب المركزي المنشأ في المريض أعلاه مع إصابة الحبل الشوكي أو من أصل الطرفية في المريض مع 17 بتر فوق الركبة دون و. وتعزى هذه النتيجة السريرية وتعزيز التطبيقات السريرية للBreEStim أوسع لنهجها فريدة من نوعها. يمكن أن تدخل مع التحفيز الكهربائي تستهدف نافذة قصيرة من التنفس المرتبطة الطوعية تفعيل القشرية وتحت القشرية 40-51 زيادة فعاليته السريرية عبر اقتران الفسيولوجية الذاتية، على سبيل المثال، والجهاز التنفسي والحركية توصيل لإدارة التشنج 16. في هذا التدخل، يصبح التنفس الطوعية الحرجة، ولا سيما إلهام الطوعية. التعليم للمرضى على تقنيات التنفس السليم والقياس الدقيق للمعلمات التنفس (على سبيل المثال، لا تسرب الهواء) هي تدابير لمنع فشل التدخل BreEStim.
بروتوكول التدخل جديدة – BreEStim، لديها بعض المزايا، بالإضافة إلى أفضل فعالية وأوسع التطبيقات.
BreEStim هو المريض محورها. BreEStim تشجع المشاركة النشطة من المرضى منذ مطلوب التنفس الطوعية 17. المرضى يشعرون أنهم المشاركة بنشاط في إدارة الألم، بدلا من "أحد المشاركين في الرعاية السلبي الخاصة بهم". على سبيل المثال، فإن المريض يتحكم في شدة التحفيز الكهربائي، بدءا من الصفر إلى أعلى مستوى يمكن أن يكون المريض تحمل 17. وهذا قد يعزز امتثالها العلاج. EMG-أثار EStim ينطوي أيضا على المشاركة النشطة 36، ولكن المريض لا يستطيع التحكم في شدة التحفيز الكهربائي.
ntent "> BreEStim يأخذ تكاملية، ونظام النهج القائم. كما تبين في دراسة سابقة 17، الألم مختلفة تتكامل آليات التكيف في بروتوكول واحد، بما في ذلك التحفيز الكهربائي، والوخز بالإبر، والتحفيز مكره، والآثار النظامية من التنفس الطوعية. على هذا النحو ، والمرضى قادرين على تحمل مستويات عالية من التحفيز الكهربائي، مما يؤدي إلى تأثيرات مسكنة المحسنة. هذه حلقة ردود فعل إيجابية (تفعيل نظام المكافأة) نتائج فعالية أكبر في السريرية. باستخدام هذه التكاملية، ونظام النهج القائم، وإشارات معينة من التنفس الطوعية ويمكن أيضا أن تستخدم لتحديد النافذة وقت التفاعلات بين النظم. على هذا النحو، يمكن تطبيق BreEStim للمرضى الذين يعانون التشنج الشديد. هؤلاء المرضى عادة ما تكون غير قادرة على أداء الانكماش الطوعي، وبالتالي "نظيفة" إشارات EMG من العضلات ليست الهدف وجدت، وفي EMG-أثار التحفيز الكهربائي، وإشارات EMG من العضلات المستهدفة (<م مطلوبة> على سبيل المثال، extensors الاصبع) لتحريك التحفيز الكهربائي. لذلك، يقتصر تطبيق EMG-أثار EStim للمرضى الذين يعانون خفيفة الى معتدلة التشنج.BreEStim هو غير الغازية، والعلاج غير الدوائي، وهذا أمر بالغ الأهمية لأن المرضى غالبا ما تتطلب استخدام على المدى الطويل من الأدوية، ومعظم الأدوية لآلام المزمنة والتشنج يكون لها آثار جانبية يمكن أن تكون في بعض الأحيان قاسية جدا. الآثار الجانبية المحتملة تشمل الإدمان، جرعة زائدة، وأعراض الانسحاب، والإمساك، وما إلى ذلك يمكن تجنب هذه الآثار الجانبية المحتملة في علاج BreEStim.
BreEStim هو خيار بديل. البديل والعلاج غير الدوائي مع آثار أفضل مسكن المهم، لا سيما عندما ألم الأعصاب من الصعب السيطرة عليها. على سبيل المثال، أفادت 7٪ فقط من المستجيبين العلاج الدوائي فعال لآلام الأعصاب عقب SCI في مسح البريدي 58.
وخلاصة القول، ويستند هذا التحفيز التنفس يحركها، BreEStim، حول ظاهرة المكتشفة حديثا من اقتران الفسيولوجية الجوهرية تنشيط التنفس أثناء الطوعية. وقد أثبتت بروتوكول BreEStim الفعالية السريرية لآلام الأعصاب وبعد السكتة الدماغية إدارة التشنج. هناك ما يبرر إجراء مزيد من البحوث لدراسة الآليات الكامنة التي تتوسط أثر التدخل. الأهم من ذلك، قد يكون هناك غيرها من التطبيقات التي لم تمييزها حتى الان.
The authors have nothing to disclose.
وأيد هذه الدراسة في جزء من المنح NIH (NIH / NINDS R01NS060774؛ NIH / معاهد الصحة القومية / NCMRR R24-08 HD050821 تحت الباطن مع معهد شيكاغو لإعادة التأهيل). المؤلف يشكر كريغ Ditommaso، MD للتحرير واقتراحاته مفيدة.
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
Electrical stimulator | Digitimer | DS7A | http://www.digitimer.com |
Pneumotach system | Hans Rodolph Inc | Series 1110A | http://www.rudolphkc.com |