Breathing-gesteuerte elektrische Stimulation (BreEStim) für die Verwaltung von neuropathischen Schmerzen und Spastik

Elektrische Stimulation (estim) bezieht sich auf die Anwendung von elektrischem Strom an Muskeln oder Nerven, um funktionelle und therapeutische Ziele zu erreichen. Es wurde ausgiebig in verschiedenen klinischen Situationen, zB transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) zur Schmerzlinderung eingesetzt management ^1, peroneal Nervenstimulation für Fuß drop ^2, neuromuskuläre elektrische Stimulation (NMES) für die Aktivierung und Stärkung der gelähmten oder geschwächten Muskeln ^3. Wenn NMES verwendet wird, um eine funktionale Aufgabe zu erreichen, wird bezeichnet funktionellen Elektrostimulation (FES) ^4. Elektromyogramm (EMG)-neuromuskuläre Stimulation ausgelöst wurde verwendet, um die Wirksamkeit der elektrischen Stimulation im motorischen Wiederherstellung ^5-14 und Spastizität Reduktion ergänzen nach Schlaganfall ^{7, 15.} In diesem Beitrag wird ein neues estim Protokoll – wird Breathing-gesteuerten elektrischen Stimulation (BreEStim), eingeführt, nach jüngsten Forschungsergebnissen zu den systemischc Wirkung von freiwilligen Atmung ^{16, 17.}

Transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) ist eine nicht-pharmakologische Modalität für Schmerztherapie ^1. TENS ist nicht invasiv, kostengünstig, sicher und einfach zu ^{18 zu} verwenden. TENS wird in der Regel bei unterschiedlichen Frequenzen, Intensitäten und Pulsdauern von Stimuli für eine vorgeschriebene Behandlung angewendet. TENS hat zu einer Vielzahl von Schmerzzuständen angewandt worden, einschließlich neuropathischem Schmerz. Die klinische Wirksamkeit von TENS ist umstritten, vor allem in einer Rückenmarksverletzung (SCI) und Amputation (siehe Bewertungen ^{1, 19, 20).} Die möglichen Mechanismen sind die Torsteuerung Theorie ²¹ und die Freisetzung von endogenen Opioiden ^{22, 23.} Akupunktur aus der Traditionellen Chinesischen Medizin ist ein weiterer nicht-pharmakologische Modalitäten für die Schmerztherapie. Es wurde auch in der westlichen Medizin ²⁴ akzeptiert. In der modernen Akupunktur, hat die traditionelle Akupunktur-Nadel durch eine Fläche ele ersetzt wordenctrode (oder gleichwertig). Eine spezielle Elektrode Ort gegenüber traditionellen Akupunkturpunkte und eine elektrische Stimulation geliefert wird. Diese Modifikation wurde genannt Elektroakupunktur ^{25, 26.} Akupunktur und Elektroakupunktur sind beide wirksam Analgesie über die Freisetzung von endogenen Opioiden ^{27, 28.} Die Wirkung der Elektroakupunktur ist normalerweise zuverlässig, aber die Wirkung ist abhängig von der Intensität und Frequenz der gelieferten elektrischen Stimulation. Unterschiedliche Frequenzen der elektrischen Stimulation zu erzeugen unterschiedlichen endogenen Opioide und die analgetische Wirkung ist Naloxon-reversible ^{26, 27.} Vor kurzem hat sich herausgestellt, dass sich wiederholende schmerzhafte Stimulation (Scheu) zu erheblichen Schmerzen Dämpfung führt. Die induzierte Schmerzen Dämpfung nicht-reversible Naloxon ^29. Die Integration dieser Schmerzen Bewältigungsstrategien (Akupunktur, elektrische Stimulation, Scheu) in eine mögliche neue Intervention verbessern könnten ihre klinische Wirksamkeit.

Menschliche Atmung ist eine sehr einzigartige motorische Handlung. Eskann reflexartig gesteuert werden (automatische Atmung), z. B. während des Schlafes, und auch freiwillig bei Bedarf (freiwillige Atmung), zB Gesang, Sprache, etc. Während freiwillige Atmung, braucht der Mensch sich freiwillig zu unterdrücken autonome Steuerung der Atmung durch freiwillige kortikale Aktivierung ( die "kortikale Atemzentrum") ^{38, 39.} Bildgebenden Studien ^40-51 haben umfangreiche Atemwege im Zusammenhang mit Beteiligung der kortikalen Arealen bilateral, einschließlich des primären motorischen Kortex (M1), der prämotorischen Kortex, der zusätzlichen motorischen Bereich, der primären und sekundären somatosensorischen Kortex, der Insula, dem anterioren Cingulum gezeigt und Amygdala und der dorsolateralen präfrontalen Kortex. Die Isolierung ist bekannt, dass starke Verbindungen haben zu Zentren des Hirnstamms und in Schmerzverarbeitung ⁵² beteiligt. Während autonome Atmung, ist Inspiration aktiv, während Ablauf ist passiv, vor allem unter Berufung auf Rückstoßkraft der Brustwand. Ebenso willentlichenInspiration aktiviert mehr Atemwegserkrankungen im Zusammenhang mit kortikalen und subkortikalen Bereichen, wenn sie gewollt Ablauf ⁴⁶ verglichen. Diese kortikalen und subkortikalen Gebieten während freiwillige Atmung aktiviert sind auch in verschiedenen Funktionen ^53, wie Muskeltonus, Schmerzen, Haltung, Stimmung, Sprache, etc. Daher beteiligt sind, ist es nicht unvernünftig zu Wechselwirkungen bei der Atmung mit der Modulation des anderen Funktionen zuzuordnen.

Kürzlich haben wir entdeckt, dass es existieren Wechselwirkungen zwischen respiratorischen und motorische Systeme während einer willkürlichen Atmung. Konkret gibt es ein Finger-Verlängerung Inspiration Kupplung ^{16, 54-56.} Wenn elektrische Stimulation auf die Finger Strecker während der inspiratorischen Phase der freiwilligen Atmung, eine lang anhaltende Wirkung der Reduzierung der Finger Flexorspastizität (Muskeltonus) in der chronischen Schlaganfall-Patienten beobachtet wird ¹⁶ geliefert. In einer anderen Studie ^17, Schießen Phantomschmerzen bei einem Patienten mit einem above-the-knee Amputation verschwand nach dem BreEStim Behandlung, aber wieder erschienen ²⁸ Tage später nach Erhalt einer nachhaltigen elektrische Stimulation versehentlich. Diese Fallstudie bietet eine einzigartige Gelegenheit, zu verstehen, dass die affektive Komponente der Schmerzreize von neuropathischen Schmerzen (Schießen Phantomschmerz) durch die BreEStim Behandlung verändert wurde, dann aber durch eine zufällige Stimulation erneut ausgelöst. Diese Beobachtungen von Ton und Schmerzreduktion haben gezeigt, dass freiwillige Atmung, Inspiration insbesondere in eine elektrische Stimulation Paradigmenwechsel, um seine Wirksamkeit bei neuropathischen Schmerzen und Post-Spastik-Management verbessern können integriert werden.

Bei Präsentationen

Fall 1: Nach dem Schlaganfall Spastik-Management

Der Patient war ein 69 Jahre alter Mann, der rechtsseitige Hemiplegie sekundären zu einem Schlaganfall vor 22 Monaten hatten. Er war medizinisch stabil und hatte von der ambulanten physikalischen und Arbeits entlassen wordenpational Therapie-Programme. Keine bildgebenden Ergebnisse waren zum Zeitpunkt der Experimente zur Verfügung. Er hatte Schwäche auf der rechten Seite, konnte aber selbständig zu gehen ohne ein Hilfsmittel. Er hatte verbleibenden freiwilligen Finger Flexion und Extension, aber mit begrenztem aktive Bewegungsumfang zu seiner Rechten Grundgelenk (MCP) Gelenke, von 90 ° bis 70 ° von MCP Flexion, dh nicht in der Lage, ausreichend geöffnet seiner Hand und Fingern für die funktionale Nutzung. Muskeltonus seiner rechten Fingerbeuger wurde moderat erhöht. Modified Ashworth Scale (MAS) war 1 +. Sensation seiner rechten Hand und Fingern, war jedoch intakt leichten Berührung. Er erhielt etwa eine 30-min BreEStim den Finger Strecker. Sein Finger Flexorspastizität sank auf ein Minimum (MAS = 0) und freiwillige Fingerstreckung wurde fast normal unmittelbar nach der Behandlung. Dieser Patient wieder seine Hand Funktion als gut. Er berichtete, dass er Fleisch mit einem Messer und Knopf Shirts mit seinem eingeschränkter Hand geschnitten. More auffallend, behielt die Wiederfindungsrate mindestens 8 Wochen während des Follow-up-Besuche (Abbildung 1).

Fall 2: Neuropathischer Schmerz-Management

Der Patient war ein 40 Jahre alter Mann, der eine Verletzung des Rückenmarks erlitten 4,5 Jahren in einen Autounfall, was T8 ASIA A Verletzungen des Rückenmarks. Der Patient klagte über neuropathische Schmerzen bei der Verletzung Ebene, während er keine andere aktive medizinische Probleme hatte. Er war auf einen Schmerz Regime stabil für 2 Wochen vor der Behandlung. Er erhielt estim (eine Sitzung pro Tag an fünf aufeinander folgenden Tagen) erste, wartete 1 Woche als Auswaschen, und erhielt dann BreEStim mit der gleichen Dosis (eine Sitzung pro Tag an 5 aufeinander folgenden Tagen). Jede Behandlung Sitzung bestand aus 120 Stimuli (estim oder BreEStim). Oberflächen-Elektroden wurden auf Akupunkturpunkte (Neiguan und Weiguan) des rechten Unterarm gelegt. Geändert Visual Analogue Scale (MVAS) wurde verwendet, um die Auswirkungen der einzelnen Interventionen (estim und BreEStim) zu vergleichen. Als shown in 2 gezeigt, hatten BreEStim eine größere Wirkung als Schmerzreduktion estim, außer Tag 2 während BreEStim wenn der Patient hatte eine Harnwegsinfektion (UTI), die mit Antibiotika erfolgreich behandelt wurde. Die Intensität der elektrischen Stimulation war in beiden estim und BreEStim (Abbildung 2). Er duldete beide Eingriffe gut (maximale Leistung Intensität aus dem Stimulator verwendet wurde), auch während der UTI. Während der gesamten Versuchsdauer (4 Wochen), erhalten das Thema die gleiche Dosierung und Schmerzmittel. Beide BreEStim und estim Behandlungen zur gleichen Zeit des Tages (zwischen 11 Uhr bis Mittag) durchgeführt wurden, konnten, so dass Änderungen in den Schmerz Rating möglicherweise Stimulationswirkungen und nicht Tagesgang zugeschrieben werden.