גירוי נשימה מבוקרת חשמל (BreEStim) לטיפול בכאב נוירופתי וספסטיות
10 בינואר 2013
המטרה היא להציג שיטה חדשה, גירוי נשימה, שליטה חשמלי (BreEStim) לטיפול בכאב נוירופתי וספסטיות.
המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לשפר את היעילות הטיפולית של גירוי חשמלי כאשר הוא מופעל על ידי נשימה מרצון. זה מושג על ידי ניטור אותות נשימה כדי לזהות נשימה מרצון כשלב שני, הערך של אותות הנשימה שזוהו מושווה לסף שנקבע מראש, הקובע אם יש לשלוח טריגר. לאחר מכן, נשלח טריגר לסטימולטור החשמלי על מנת להעביר פולס חשמלי לאזורי המטרה המסונכרן עם נשימה רצונית.
מתקבלות תוצאות המראות יעילות מוגברת בשיכוך כאבים והפחתת ספסטיות על בסיס גירוי חשמלי מבוקר נשימה. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו גירוי עצבי חשמלי דרך העור או מתיחה, הוא שנשימה רצונית מבוקרת גירוי חשמלי או גזע נשימה משלב את הצימוד הפיזיולוגי הפנימי המופעל במהלך נשימה רצונית כדי לשפר את היעילות הטיפולית של גירוי חשמלי. כדי להתחיל בהגדרה לגירוי, ראשית, בקש מהנבדק לשבת בנוחות עם זרועות וידיים בנוחות על שולחן הטיפולים.
לאחר מכן זהה ומקם את אזור העניין למיקום אלקטרודות פני השטח. כדי לבצע גירוי BRI לטיפול בכאב, ראשית, אתר את נקודות הדיקור של ניגן ואן על האמה במקביל לצד העניין. ניגן ממוקם כשלושה רוחב אצבעות מעל קפל שורש כף היד בצד הוולרי, ובאמצע בין הלוחות המדיאליים והרוחביים של האמה.
וואן הוא המקביל של ניגן הממוקם בהיבט הגבי של האמה. חתוך כל אלקטרודה דביקה עצמית לריבוע של שניים על שני סנטימטרים כדי לספק גירוי חשמלי מוקדי ומבודד והנח את אלקטרודת הקתודה על נאגו ואת אלקטרודת האנודה על וואגו כדי לבצע גירוי קצר לניהול ספסטיות. הניחו את הקתודה על האצבע, בטן השריר המאריכה, והצמידו את האנודה לאתר, במרחק של סנטימטר עד שני סנטימטרים לקתודה.
לאחר מכן בצע אופטימיזציה של האתרים עבור האנודה והקתודה למיקומים. מעורר את תגובת הארכת האצבע המבודדת הגדולה ביותר עם תגובת שורש כף היד המינימלית המוצגת. הנה תצלום של מטופל המטופל בגירוי BRI עבור שתי שיטות הטיפול.
לאחר מכן, חבר את אלקטרודות פני השטח לממריץ החשמלי. לאחר מכן הניחו את מסכת הפנים ואבטחו אותה. בחר בקפידה את גודל מסכת הפנים כך שיתאים לפניו של האדם כדי למנוע דליפת אוויר, וכדי לספק נוחות בחבישת המסכה, חבר את מסכת הפנים למערכת פנאומטק.
עכשיו שוב, עבור שתי שיטות הטיפול, ספק לנבדק הוראות לנשימה מרצון. שאיפה מרצון ממלאת תפקיד קריטי בהתערבות זו ומוגדרת כמאמץ. שאיפה עמוקה ומהירה מורה לנבדק לקחת נשימה עמוקה מבודדת אחת, בדומה לנשימות עמוקות שגרתיות, אך מהירה וחזקה יותר.
אין צורך לבצע הליך נשיפה מרצון שאיפה כפויה במחזור נשימה, אפשר לנבדק לעבור שמונה עד 10 ניסיונות תרגול כדי להבין ולהרגיש בנוח עם ההוראות. הגדר גירוי חשמלי יחיד כפולס גל מרובע יחיד עם משך של 0.1 אלפית השנייה. אין צורך להגדיר פרמטר תדר.
עוצמת הגירוי החשמלי שונה עבור היישומים השונים לטיפול בכאב. השתמש באפס כעוצמת ההתחלה. לאחר מכן אפשר לנבדק לקבוע שינויים מצטברים בעוצמת הגירוי.
קבע את הרמה הגבוהה ביותר, בין אם זו התפוקה המקסימלית של הממריץ או הרמה שהנבדק יכול לסבול. הדריכו במפורש את הנבדק שאי נוחות או כאב, אפילו סלידה מגירוי חשמלי הם חלק מהטיפול. לכן, עודדו את הנבדק לבחור את הרמה הגבוהה ביותר שהוא יכול לסבול.
לניהול ספסטיות. קבע את עוצמת הגירוי החשמלי שבו מתעוררות תגובות הארכת אצבעות מבודדות עם מעורבות מינימלית של תגובות מפרק שורש כף היד. קבע גם את העוצמה הגבוהה ביותר שהנבדק יכול לסבול.
שימו לב שהגודל המוחלט של עוצמת הגירוי יכול להיות שונה בין נבדקים. שוב, עודדו את העוצמה הגבוהה ביותר שהנבדק יכול לסבול כדי להשיג את התוצאה הטובה ביותר הן עבור גירוי חשמלי מבוקר נשימה והן עבור גירוי חשמלי. כתוב תוכנית תצוגת מעבדה מותאמת אישית כדי לשלוט במתן הגירוי.
כאן, הגירוי מודגם לטיפול בכאב. שימוש בגירוי BRI. קבע את קצב זרימת האוויר המרבי במהלך שאיפה רצונית IE במהלך השאיפה העמוקה והמהירה ביותר.
לאחר מכן, קבע את הסף, שהוא 40% קצב זרימת אוויר שיא. הגדר את הסף גבוה יותר מקצב זרימת האוויר במהלך נשימה רגילה כדי לעודד נשימה רצונית עמוקה ומהירה יותר. לאחר מכן, הגדר את פונקציית ההדק.
כאשר קצב זרימת האוויר המיידי של שאיפה רצונית מבודדת מגיע או עולה על הסף, תוכנית תצוגת המעבדה תפעיל ותספק גירוי חשמלי יחיד עם משך ועוצמה מוגדרים מראש. אפשר לנבדק לנוח על פי בקשה לבצע גירוי חשמלי המופעל באופן אקראי. עם e-stim, אפשר לנבדק לנשום כרגיל ללא הוראות ספציפיות.
תוכנית תצוגת המעבדה תספק באופן אקראי גירוי חשמלי יחיד עם משך ועוצמה מוגדרים מראש כל ארבע עד שבע שניות. באופן דומה, אפשר לנבדק לנוח לפי בקשה. שימו לב שמומלץ שכל מפגש של טיפול יכיל 100 עד 120 גירויים קצרים וצריך להימשך כ-30 עד 40 דקות כדי להבטיח רישום וניטור מדויקים במהלך הגירוי.
ודא שאין דליפת אוויר ממסכת הפנים מכיוון ששאיפה מרצון ממלאת תפקיד חשוב בפרוטוקול זה. עקוב מקרוב אחר סימני היפוקסמיה והיפרוונטילציה בזמן שהנבדק לובש את מסכת הפנים. הקפד לאפשר מנוחה לבקשת הנבדק למטרה זו.
רשום את כל תופעות הלוואי, הסובלנות לנשימה מרצון דרך מסכת הפנים וכל השפעות פסיכו-סוציאליות שעלולות להתרחש לטיפול בכאב. כמו כן, רשום כל הפחתה בכאב כגון ציונים אנלוגיים חזותיים ומשך ההשפעה. כמו כן, רשום את העוצמה הממוצעת עבור כל מפגש מכיוון שעוצמת הגירוי החשמלי משתנה במהלך כל מפגש של טיפול, השתמש בציונים האנלוגיים החזותיים שהשתנו כדי לכמת עוד יותר את השפעת הפחתת הכאב, כגון כמה כאב מופחת ומשך ההפחתה
מטופל זה היה גבר בן 40 שסבל מפגיעה בחוט השדרה לפני 4.5 שנים בתאונת דרכים שגרמה לפגיעה בחוט השדרה. המטופל התלונן על כאבים נוירופתיים ברמת הפגיעה. למרות שלא היו לו בעיות רפואיות פעילות אחרות, הוא היה יציב במשטר הכאב במשך שבועיים לפני הטיפול שקיבל, E-stim חיכה תחילה שבוע כשטיפה ואז קיבל גירוי רוח באותו מינון.
כל מפגש טיפול כלל 120 אלקטרודות משטח גירוי שהונחו על נקודות הדיקור של האמה הימנית. נעשה שימוש בסולם אנלוגי חזותי שונה כדי להשוות את ההשפעה של כל התערבות כפי שנראה. כאן, ל-BRI Stim הייתה השפעה גדולה יותר על הפחתת כאב מאשר ל-E-stim למעט ביום השני כאשר המטופל סבל מזיהום בדרכי השתן, שטופל בהצלחה באנטיביוטיקה.
עוצמת הגירוי החשמלי הייתה דומה בין E-stim ל-bti. הנבדק סבל את שתי ההתערבויות. ובכן, אפילו במהלך דלקת בדרכי השתן, הנבדק שמר על אותו מינון ולוח זמנים של תרופות נגד כאבים במהלך תקופת הניסוי של ארבעת השבועות.
מפגשי הטיפול במחלות מין ו-E-stim בוצעו באותה שעה ביום, כך שניתן לייחס שינויים בדירוג הכאב להשפעות הגירוי ולא לשונות יומית. כאן אנו רואים עדויות מצולמות לתוצאות לניהול ספסטיות. עבור מטופל זה, הספסטיות של כופף האצבע הופחתה מאוד.
לאחר טיפול בגירוי BRI, ספסטיות מכופף האצבע הופחתה מ-MAs אחד פלוס לציון מינימלי של MAS שווה לאפס. אני בן 69, וב-22 ביוני אהיה בן 70. ב-5 במאי 2006 עברתי שבץ מוחי רציני שהותיר את כל צד ימין שלי משותק.
היד שלי הייתה בדיוק ככה על החזה שלי ולא יכולתי לפתוח אותה הרבה זמן. ואז עם התרגיל הקטן שעשיתי כדי שאוכל להשתמש קצת ביד שלי, ואז פגשתי את ד"ר שאנג לי והוא דיבר על התערבות אלקטרונית. אז הלכנו למעבדה שלו והוא חיבר אלקטרודות לזרוע שלי כאן שיגרו את שרירי יד ימין שלי ויהיו נשלטות על ידי הגידול שלי.
ואחרי 30 דקות של זה, גיליתי שאני יכול לפתוח ולסגור את היד שלי באופן קבוע ללא בעיות כלשהן. וזה נמשך שמונה שבועות ואני מרגיש שאם מישהו שעבר שבץ יוכל להשתתף באותו סוג של התערבות, זה יועיל לו מאוד. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש נכון בנשימה מרצון כדי לעורר גירוי חשמלי ולשפר את היעילות הטיפולית שלה.
סקירה כללית
מחקר זה מציג שיטה חדשנית הנקראת גרייה חשמלית בבקרה נשימתית (BreEStim), שמטרתה לשפר את הניהול של כאב נוירופתי וספסטיות. באמצעות סנכרון של הגרייה החשמלית עם נשימה רצונית, טכניקה זו שואפת לשפר את התוצאות הטיפוליות.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- טכניקות של גרייה חשמלית
- ניהול כאב
רקע
- כאב נוירופתי וספסטיות הם מצבים המהווים אתגר טיפולי.
- לשיטות קיימות, כגון גירוי חשמלי של העצב דרך העור (TENS), ישנן מגבלות.
- שילוב של נשימה רצונית עשוי להגביר את יעילותה של הגירוי החשמלי.
- מערכת BreEStim מנצלת תגובות פיזיולוגיות כדי לשפר את תוצאות הטיפול.
מטרת המחקר
- להציג את BreEStim כשיטה חדשה לניהול כאב וספסטיות.
- להדגים את הסנכרון של גרייה חשמלית עם נשימה רצונית.
- להעריך את יעילותה של שיטה זו בהשוואה לטכניקות מסורתיות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- ניטור אותות נשימה לזיהוי שאיפה רצונית.
- קביעת ספי שגורם להפעלה של גרייה חשמלית.
- שימוש באלקטרודות שטח לגרייה ממוקדת.
- ביצוע ניסיונות תרגול כדי להגריש את הנבדקים לנשימה רצונית.
תוצאים עיקריים
- נצפתה יעילות מוגברת בהקלה על הכאב ובהפחתת הספסטיות.
- הנבדקים דיווחו על שיפור בסבילות ובתוצאות בעקביות השימוש ב-BreEStim.
- צימוד פיזיולוגי במהלך נשימה רצונית הגביר את השפעות הגירוי.
- נקבעו פרמטרי גירוי אופטימליים עבור נבדקים בודדים.
מסקנות
- BreEStim מראה פוטנציאל כשיטה יעילה לניהול כאב נוירופתי וספסטיות.
- סנכרון של הגירוי עם הנשימה עשוי להגביר את היעילות הטיפולית.
- נדרש מחקר נוסף כדי לאפטמיזציה ולתיקוף של טכניקה זו.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
גירוי חשמלי מבוקר-נשימה (BreEStim) מציג גישה משולבת פיזיולוגית לנוירומודולציה, המסנכרנת פולסים חשמליים עם נשימה רצונית כדי להגביר את היעילות הטיפולית. שיטה זו נותנת מענה לאתגר של אופטימיזציה של פרוטוקולי גירוי לכאב נוירופתי וספסטיות, ומספקת נתיב לתוצאות צפויות וניתנות לשחזור יותר במחקרים תרגומיים בשלבים מוקדמים. הרלוונטיות של זרימת העבודה בשיטה זו נעה מהפחתת סיכונים מנגנונית ועד להערכה כמותית של השפעות ההתערבות, ובכך היא תומכת בקבלת החלטות מושכלת לגבי תיק הפיתוח.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח ביו-פרמצבטיים
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בדיקה של מנגנוני צימוד פיזיולוגיים הרלוונטיים למטרות נוירומודולציה.
- תומך בתיקוף תפקודי של פרמטרי גרייה במערכות הרלוונטיות למחלה.
- מסייע בהפחתת סיכונים מנגנוניים על ידי בידוד השפעתה של גרייה מסונכרנת.
- מספק נקודות קצה כמותיות להערכת מטרות מבוססת היפותזה.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מגדיר פרוטוקולים סטנדרטיים למתן שחיזור של גירויים חשמליים.
- מאפשר מדידה כמותית של משתנים תלויים כגון מדדי כאב ודירוגי ספסטיות.
- תומך במוכנות הבדיקה להערכה השוואית של אסטרטגיות נוירומודולציה.
- מאפשר שימוש חוזר בפלטפורמה במודלים של כאב וספסטיות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מותאם למדדי קצה רלוונטיים למחלה במודלים של כאב נוירופתי וספסטיות.
- מאפשר רציפות מגילוי מנגנוני ועד לתיקוף פרה-קליני של התערבויות בנוירומודולציה.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון המבוססות על נתוני יעילות כמותיים.
- מספק התאמה של ביומרקרים תרגומיים באמצעות מדדי תוצאה סטנדרטיים.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד (Pipeline & Workflow Integration)
מערכת BreEStim משתלבת ברצף שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קליני על ידי כך שהיא מאפשרת בחינת השערות, מדידה כמותית של תוצאות ואספקה הדירה של התערבויות למחקר בנוירומודולציה.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות מכניסטיות של צימוד פיזיולוגי בניורו-מודולציה.
- סריקה: מספק פרוטוקולי גרייה הניתנים לשחזור ומבוססי סף לצורך פיתוח בדיקות (assays).
- אנליטיקה: מספק קריאות כמותיות, כגון הפחתת כאב ומדדי ספסטיות, לצורך השוואה בין תנאים שונים.
- מחקר תרגומי: מגשר בין ממצאי גילוי למודלים פרה-קליניים באמצעות פרוטוקולי התערבות סטנדרטיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע מסגרת ניתנת לשימוש חוזר להערכת אסטרטגיות ניורו-מודולציה עבור אינדיקציות מרובות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי נוירומודולציה.
- ערך תפעולי: מבצע סטנדרטיזציה של אופן מתן ההתערבות ומדידת התוצאות לצורך שחזוריות.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס לקבלת החלטות לגבי המשך או הפסקת הפיתוח (go/no-go) באמצעות נתונים כמותיים ומבוססי פיזיולוגיה.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכון של נכסי נוירומודולציה בהסתמך על נקודות סיום של יעילות חסונה.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניורומודולציה ובניטור אותות פיזיולוגיים.
- נדרשת סנכרון של מכשור עבור זרימת אוויר והגשת גרייה חשמלית.
- דורש סטנדרטיזציה בין-צוותית של ספי גרייה ומדדי תוצאה.
- ניתן להתאמה למודלים שונים של ניורומודולציה באמצעות אופטימיזציה של הפרוטוקול.
- ניטור סובלנות ובטיחות הנבדק הוא חיוני במהלך מפגשי ההתערבות.
