ここでは、重度の神経損傷および選択的神経移植手術を有する患者の運動リハビリテーションのためのプロトコルを提示する。これは、患者教育のいくつかの段階を提案する運動機能を回復することを目指しています, 手術後の早期治療と神経の目標の再活性化に成功した後のリハビリテーションのための介入.
重度の神経損傷の後、選択的な神経伝達は運動および感覚機能を回復させる機会を提供する。機能的回復は、周辺の標的の正常な再インナー化と皮質可塑性を伴うモータ再学習プロセスの両方に依存します。リハビリテーションを改善する方法が増えている一方で、臨床現場での日常的な実施は、その複雑さと長い期間のために課題のままです。そこで、長期的なリハビリテーションプロセスを通じて医師やセラピストを指導し、運動再学習を支援するためのステップバイステップの指示を提供することを目的として、リハビリテーション戦略の提言を提示する。
神経移植手術の直後には運動機能が存在し、治療は麻痺した身体部分の感覚運動皮質領域の活動を促進することに焦点を当てるべきである。約2〜6ヶ月後(傷害の重症度とモダリティ、神経再生の距離および他の多くの要因に応じて)、最初の運動活動は筋電図(EMG)を介して検出することができる。リハビリテーションのこの段階では、マルチモーダルフィードバックは、運動機能を再学習するために使用されます。神経伝達後、神経の活性化パターンが変化するため、これは特に重要です。最後に、筋力は、拮抗性筋肉や関節剛性の重力/抵抗を克服するのに十分であるべきであり、より多くの機能的なタスクは、リハビリテーションに実装することができます。
選択的神経移植は、神経リサイス、神経修復、または神経移植の使用によって回復が期待できない場合に神経損傷後に運動機能を回復する機会を提供する1、2。神経移植のための可能な徴候は、重度の遠位神経損傷、強迫性タイプの傷害、移植のための利用可能な神経根の欠如、傷害部位での広範な瘢痕および遅延再建3、4である。運動神経損傷に続いて、再建は、筋肉組織および運動エンドプレートの変性が怪我5、6後1〜2年以内に成功した筋肉の再活性化を可能にするとして、時間的に重要である。ここで、神経転移は、標的に近い神経の協調を可能にするので、手術後の比較的短い再内再生時間の利点を提供する。この手順は、神経化とも呼ばれ、無傷の神経(ドナー神経)をレシピエント神経の遠位部に外科的リダイレクトすることを伴う。この接続は、レシピエント神経の損傷部位に遠位であるとして、負傷した神経セグメント7をバイパスすることを可能にする。
神経経路は神経移植手術後に変化するので、患者は直接神経修復8,9の後に使用される標準的な術後治療プロトコルで治療することができない。ドナー軸質が新しいターゲットに成長する一方で、彼らは皮質的に元の機能に接続されている間、彼らは以前に持っていなかった機能を引き継ぐ。一例として、Oberlin ulnar神経伝達は、上幹または神経根C5およびC61への回復不能な損傷後の肘の屈曲を回復するために使用される。図1に示すように、二頭筋10の筋肉皮下運動分岐に1つ以上のウルナー神経筋筋を移すことを含む。しかし、正常に再インナー化した後、ウルナー神経のこれらのファシクルは、指の屈曲および/または手首のウルナーの誘拐および屈曲の以前の機能に皮膜下に接続されている。機能的レベルでは、これは、リハビリテーションの開始時に、患者がレシピエントの筋肉(二頭筋収縮)を活性化し、強化するために、前の神経機能(手を閉じる)に焦点を当てる必要があることを意味します。このアプローチは、「ドナー活性化焦点リハビリテーションアプローチ」とも呼ばれています9.
図1:神経伝達に対するウルナーの機能原理の概略図。(A) 健康な人では、ここでの筋肉神経(赤)とウルナー神経(青)のように、異なる神経/関節の機能に対する運動皮質の活動との間に明確な分離がある。(B) 筋肉痛神経の損傷後、二頭筋は活性化できず、けがをしたulnar神経(青色)はまだ機能する。(C) オベルリンの神経移動と再内巣の後、ウルナー神経の筋膜は二頭筋および他のすべての筋肉を解剖学的に神経によって内向的に制御する。皮質の再編成が起こる前に、これらの神経線維間(青色)間に皮質分離がないため、両方の筋肉が一緒に活性化されます。(D) リハビリテーションが成功すると、患者は特定の皮質軸子を「正常な」ウルナー神経機能(青色)に使用することを学び、他の人(紫色)は現在二頭筋を制御している。これは、両方の筋肉群の独立した動きを可能にします。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
この概念の理解は、成功したリハビリテーションの基礎であるが、新しい運動パターンの再学習は、患者や臨床医にとって困難なことができます。これは、リハビリテーションの長い期間、神経再生および再活性化の複雑さ、および早期再インナー化の間に直接観察可能な筋肉活動の限られた量に起因する8.末梢神経系の変化とは別に、外科医とセラピストの間で中枢神経系(CNS)の変化の関連性、すなわち、ハンドモーターおよび感覚皮質領域の再編成に対する意識が高まっている。否定11への結果 .CNSへの神経入力が奪われると、関連する皮質領域は、隣接する領域12を犠牲にしてある程度減少する。したがって、機能の回復は、脳内のその表現の中心的な回復に依存する。ここ数年の間に、バイオフィードバック方法8の使用と皮質再編成をサポートするアプローチ13、14、15は、神経伝達後のリハビリテーションの可能性を拡張した。しかし、手術後の治療の複雑さのために、適切なタイミングで適切な介入を提供することが重要です 13.
したがって、選択的神経伝達後のリハビリテーションのためのこの構造化プロトコルの目的は、運動回収をサポートするための実現可能かつ総合的なアプローチを提供することです。これは、現在の推奨事項と臨床設定でそれを組み込む著者の経験に基づいています。このプロトコルは、医師、職業療法士、理学療法士、ならびに他の医療専門家を長期的なリハビリテーションプロセスを通じて導くことを意図しています。
運動リハビリテーションのためのこの構造化プロトコルは、表1に示すように、上腕叢損傷を有する5人の患者における実現可能性試験8で評価された。それらのすべては、上肢機能を回復するためにいくつかの神経移植(神経移植片との組み合わせ)を受け取った。したがって、明確にするために、このプロトコルにおける特定の介入を記述する場合、それらは上肢を指す。詳細に、オベルリン・ウルナー神経転移10を例として、患者1-3で行った。このために、我々は、ドナー神経と受容神経である筋肉神経の一部を参照してください。したがって、二頭筋および腕甲筋は、ウルナー神経の一部によって再活性化されるレシピエント筋肉である。機能的には、ドナー活性化焦点アプローチ9に続いて、ウルナー神経活動に関連する動き(手首の手閉やulnarの誘拐など)が直後に二頭筋の活性化に使用される再インナービング。しかし、このアプローチに基づく演習は、他の身体の部分でも行うことができます。これを他の身体部分(例えば、下肢)に実装するために特別な考慮事項が必要な場合、これはプロトコル内で指摘される。
影響を受ける身体部分から独立して、治療セッションは、再入院8の直後に筋肉が容易に疲労し、成功したトレーニングは患者の完全なコミットメントと焦点を必要とするように、30分を超えてはなりません。
最近、神経移動は、有望な結果1、4、31、32との重度の近位神経損傷後の機能を回復するためにますます使用されている。しかし、有益な神経可塑性変化33、34、35を促進するために構造化されたトレーニングプログラムが必要であるというコンセンサスがある一方で、運動を記述するために利用可能な構造化プロトコルはありません。神経伝達後のリハビリテーションアプローチは、ステップバイステップで行われます。したがって、提示されたプロトコルの目的は、皮質の変化を受け入れ、外科的結果を高めるために、手術後のリハビリテーションのための詳細な指示を提供することであった。他のプロトコル9、36とは対照的に、表面EMGバイオフィードバックを介した筋肉活動の可視化は、提示されたプロトコルにおける重要な要素である。
治療の中で、患者教育は、患者がかなり複雑な外科的処置を理解し、長いリハビリテーションプロセスに積極的に関与するために健康状態を改善する活動に関する教育を受ける必要があるので、重要なステップです8,13歳,37.繰り返しが基本的であり、手の確立された皮質表現を強化するために毎日の家庭演習が必要であるという広範な合意がある 8,34,38,39.純粋な患者情報とは別に、著者らはリハビリテーションのための患者中心のアプローチを強く推奨する。これはさらに、患者をユニークな人として扱い、患者のケアへの関与、良好な臨床医と患者のコミュニケーション、および患者に力を与えることを含む。医療リハビリテーションでは、このアプローチは患者の満足度と結果にプラスの影響を与える40.運動リハビリテーション自体に関しては、筋肉の再活性化の前に介入を開始し、ドナー活性化焦点アプローチ9に従うことをお勧めします。筋肉の活動ができるだけ早く検出されるように、EMGバイオフィードバックデバイスを使用することができます。著者らは、EMGバイオフィードバックデバイスがまだ臨床標準ではないことを認識しているが、早期の運動リハビリテーションを開始し、新たに再活性化された筋肉8に貴重なフィードバックを提供することを可能にするので、その使用は強く推奨される。
このプロトコル内で説明されている原理は、異なるタイプの神経伝達に適用できますが、プロトコル内の変更が必要な場合があります。相乗的な筋肉/神経を使用した場合、運動の再学習は比較的容易であるが、拮抗的な筋肉/神経の使用は、より長いリハビリテーション時間を必要とし、バイオフィードバックの使用はさらに重要である可能性があります3,8。特に、より多くの繰り返しが必要な場合には、将来のプロトコルは、患者のモチベーションを維持するための深刻なゲームを含む可能性があります41.
神経再生のタイミングと回復量は、怪我や外科的介入に大きく依存するので、リハビリテーションのための厳格なタイムラインはありません。代わりに、セラピストは、プロトコルに記載されているように、運動回収の兆候に応じて進むように求められます。同様に、神経移植手術の成功は、傷害の種類と重症度、外科医のスキルと専門知識、ならびに患者の年齢、健康状態、認知および動機8を含む多くの要因に基づいていることに注意することが重要です8,13歳,42歳,43.重度の神経損傷後の機能回復のためのリハビリテーションの主な柱である一方で、運動再教育のための最良のプログラムでさえ、不十分な末梢神経再生と筋肉の再活性化がある場合、機能を改善することはできません。したがって、著者らは、回復が期待どおりに行くか、または追加の医学的介入が必要であるかどうかを議論することができるように、学際的なチーム内で定期的に患者を一緒に見ることを強くお勧めします。しかし、特にC8およびTh1神経根痙攣などの重傷の後、現実的な結果は四肢機能3、30の完全な回復を含まないかもしれない。これらの場合、臨床チームは、現実的な予後(神経移植後約1年)が述べることができ次第、これを患者に伝える必要があります。この時点で、リハビリテーション、補助装置または外科的介入(腱転移として)のさらなる可能性が議論される必要がある。手の機能が全く戻らない場合、機能のない四肢を人工装具に置き換えることは、44、45のオプションとしても考慮できます。しかし、これは最後の手段としてのみ推奨され、詳細な物理的および心理的評価46.
末梢神経外科の焦点は通常運動機能の再構成にあるが、感覚神経伝達は重度の中央分離症または神経損傷4,47の後に手の感覚を回復させるために使用されることがある。運動神経移動と同様に、これは変化した感覚神経経路を作成し、ドナー神経の前の内性領域から発生しているかのように感じられる感覚をもたらす。感覚神経伝達が行われなかったとしても、傷害自体が27またはドナー側の罹患率48に起因する感覚の変化/減少が依然として存在する。これらの場合、タイムリーな再教育は、感覚機能49を改善するのに役立ち、そのような傷害の後にしばしば起こる望ましくない過敏感および痛みを軽減することができる。良好な運動と感覚機能を確保するために、著者らは、対応する感覚皮質の再編成を促進するために、調整された治療アプローチで運動再教育を補完することを強く推奨しています39,50,51. 感覚再教育に関しては、皮膚49、52、53の再浸透の前に介入を開始することをお勧めします。これには、視力53または聴覚フィードバック54としての他の感覚による感覚の置換、ならびに感覚内視領域27、52の重なりを利用することも含まれる。患者が一定量の感度を取り戻したとたんに、触覚のグノーシスおよび物体認識を訓練することができ、高量の感覚入力34を維持する。これに使用できる代表的な材料には、目を閉じて認識される異なる表面を持つ自作プレート(図2参照)や、豆/レンズ豆/米で満たされた箱(図3参照)が含まれます。
図2:異なる表面を使用して、感性の回復をサポートすることができます。通常、患者は両手で触るように求められますが、その後、感性の制限のある手だけを使用して、視覚なしで異なる表面を認識しようとする場合があります。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図3:手の感覚再教育のための米で満たされた箱.治療では、患者はこの箱の中で感受性を慎重に下げて手を入れ、ゆっくりと手を動かすかもしれません。患者の注意を集中させるために、セラピストはこの箱にいくつかの小さな物体(例えば、木製のブロックまたはペーパークリップ)を置き、視覚制御なしでそれらを見つけるよう頼むことができる。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
しかし、感覚と運動再教育の両方において、良好な回復を促進するために必要な介入の選択に関する限られた証拠34がある。これは、他のプロトコルと同様に、提案されたリハビリテーションプロトコルの有効性を制限します。記載されたプロトコルは、実現可能性調査の中で評価され、運動結果は文献8で報告されたものよりも類似またはわずかに優れていたが、この研究は、小さなサンプルサイズで、対照群なしで行われた。これにより、このプロトコルの結果、利点、および欠点を以前のものと比較することが不可能になります。表面EMGバイオフィードバックを従来のアプローチと比較するために、さらなる研究を含める必要があります。
The authors have nothing to disclose.
この研究は、オーストリア研究技術開発評議会のクリスチャン・ドップラー研究財団とオーストリア連邦科学研究経済省の資金提供を受けました。私たちは、原稿とリハビリテーションリーフレットに含まれるイラストの準備のための撮影とアロン・サベニーの準備に彼女の助けのためにペトラゲッターに感謝します。神経科学のフロンティアは、元の論文で提示されたデータを再生するための許可を与えました。
EMG electrodes | Otto bock Healthcare, Duderstadt, Germany | electrodes 13E202 = 50 | The EMG electrodes used in this study were bipolar and included a ground and a 50 Hz filter. They were used with the Moby. |
Folding Mirror Therapy Box (Arm/Foot/Ankle) | Reflex Pain Management Therapy Store | This box was used for mirror therapy. | |
Myoboy | Otto bock Healthcare, Duderstadt, Germany | Myoboy | This EMG Biofeedback device that can be used as stand alone device or with a computer. While this device was used in the presented pilot study, other (cheaper) devices for sEMG biofeedback training are available as well. |
Recognise[TM] Flash Cards | noigroup | If no self-made cards for left-right discrimination are used, these can be purchased from noigroup.com. There, a mobile app for training is available as well. |