Articolo metodologico

Stimolazione magnetica transcranica ripetuta combinata con l'allenamento all'osservazione dell'azione nei bambini con paralisi cerebrale spastica

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DOI:

10.3791/66013

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9 agosto 2024

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1Department of Children's Rehabilitation Treatment, Xiangya Boai Rehabilitation Hospital, 2Department of Rehabilitation, Xiangya Hospital, Central South University, 3The Public Course Teaching Department, Changsha Health Vocational College

In questo articolo

Sommario

I bambini con paralisi cerebrale spastica (SCP) hanno spasticità degli arti, disturbi del movimento e postura anormale a causa di lesioni all'area motoria della corteccia cerebrale, con conseguente incapacità di stare in piedi e camminare normalmente. Pertanto, alleviare la spasticità degli arti e migliorare la funzione motoria grossolana nei bambini con SCP sono diventati importanti obiettivi terapeutici.

Abstract

Questo studio presenta i risultati di uno studio controllato randomizzato che utilizza un disegno fattoriale 2 x 2, confrontando gli effetti della stimolazione magnetica transcranica ripetuta (rTMS) e dei metodi di intervento di osservazione dell'azione (AOT) sulla spasticità, sulla funzione dell'equilibrio e sulla funzione motoria nei bambini con paralisi cerebrale spastica (SCP). Lo studio mirava a indagare se la combinazione dei due interventi producesse un miglioramento maggiore rispetto al trattamento da solo o al trattamento convenzionale.

I bambini soggetti in questo studio, in conformità con la tabella dei numeri casuali, sono stati divisi casualmente in quattro gruppi: gruppo convenzionale, gruppo rTMS, gruppo AOT e gruppo di intervento combinato. Tutti i bambini dei quattro gruppi hanno ricevuto un trattamento riabilitativo convenzionale, sulla base del quale sono stati somministrati diversi programmi terapeutici di misure riabilitative. Il gruppo convenzionale non ha avuto altri trattamenti mentre il gruppo rTMS ha ricevuto rTMS, il gruppo AOT ha ricevuto AOT e il gruppo di intervento combinato ha ricevuto un intervento combinato di rTMS e AOT. Sono stati addestrati cinque giorni alla settimana per 12 settimane. Le variazioni dei punteggi di spasticità, funzione dell'equilibrio, capacità di deambulazione e funzione motoria grossolana sono state valutate all'inizio del programma di allenamento e al termine di 12 settimane di trattamento.

Un totale di 64 bambini con SCP hanno completato lo studio e i loro risultati sono stati analizzati. L'efficienza totale della funzione motoria lorda dell'87,50% nel gruppo sperimentale era significativamente superiore a quella del 25,00% nel gruppo convenzionale, del 62,50% nel gruppo rTMS e del 68,75% nel gruppo AOT. I risultati preliminari hanno mostrato che l'intervento combinato di rTMS e AOT potrebbe migliorare efficacemente la funzione dell'equilibrio e la funzione motoria dei bambini e l'effetto terapeutico dell'intervento combinato è stato migliore di quello del trattamento convenzionale, rTMS o AOT da solo. Infine, l'efficacia clinica e i parametri di trattamento ottimali dell'intervento combinato sono stati chiariti per fornire una base clinica ai terapisti per condurre la riabilitazione della funzione degli arti inferiori per i bambini con SCP.

Introduzione

La paralisi cerebraleinfantile 1 (CP) è uno dei disturbi invalidanti più comuni nei bambini ed è un gruppo di sindromi persistenti causate da danni cerebrali non progressivi nei feti e nei neonati in via di sviluppo, tra cui discinesia centrale, postura anormale e mobilità limitata. Attualmente, ci sono circa 17 milioni di bambini in tutto il mondo affetti da paralisi cerebrale2, con oltre 5 milioni di casi in Cina. Tra le varie forme di paralisi cerebrale, la paralisi cerebrale spastica (SCP) rappresenta circa l'80%3. I bambini con SCP soffrono di danni cerebrali con conseguenti spasmi muscolari, diminuzione della funzione sensoriale, compromissione della coordinazione muscolare e diminuzione delle capacità di equilibrio, che ostacolano la deambulazione indipendente e le attività quotidiane. Le attuali misure di riabilitazione per migliorare la funzione motoria grossolana nei bambini con SCP comprendono attività come l'allenamento per la stabilità del core4, l'allenamento orientato al compito5, la terapia del movimento indotta da vincoli6 e la terapia di feedback visivo speculare7. Queste misure possono migliorare i sintomi clinici dei bambini regolando e rimodellando il sistema nervoso centrale dal basso verso l'alto migliorando le funzioni degli organi periferici.

La stimolazione magnetica transcranica (TMS)8,9 è un metodo terapeutico indolore, non invasivo e sicuro. La rTMS si riferisce al rilascio continuo di stimoli a intervalli uguali dopo un singolo comando, che è uno dei normali schemi di stimolazione ripetitiva. Basato sul principio dell'induzione elettromagnetica e della conversione elettromagnetica, applica correnti transitorie attraverso bobine di stimolazione per formare un campo magnetico pulsato per penetrare nel cranio, generare corrente di induzione per stimolare i neuroni e innescare una serie di risposte fisiologiche e biochimiche. La rTMS è stata applicata al monitoraggio, alla valutazione e al trattamento delle malattie neurologiche, fornendo un nuovo approccio all'esplorazione della struttura e della funzione del cervello10. Studi esistenti11,12 hanno dimostrato che la rTMS ha effetti terapeutici variabili sugli spasmi degli arti e sulla funzione motoria nei bambini con paralisi cerebrale. Inoltre, l'effetto del trattamento rTMS combinato con altre tecniche di riabilitazione è più evidente.

L'AOT è un metodo di riabilitazione che utilizza il sistema dei neuroni specchio (MNS) per stabilire l'apprendimento motorio e la memoria13,14. L'essenza dell'AOT è far sì che l'osservatore osservi attentamente le azioni nel video e successivamente faccia del suo meglio per imitare ciò che ha osservato. Il processo di osservazione potrebbe innescare l'attivazione nella rete neurale nota come MNS, simile all'attivazione che si verifica quando si è personalmente impegnati nell'esecuzione di tali azioni15, che fornisce una base neurofisiologica per l'AOT. L'AOT ha dimostrato successo nel migliorare le capacità motorie nei pazienti con disturbi del movimento, producendo risultati positivi nel recupero dall'ictus e nella riabilitazione della funzione motoria degli arti superiori nei pazienti con paralisi cerebrale16,17.

I nostri studi precedenti hanno scoperto che l'AOT basata sul sistema dei neuroni specchio potrebbe migliorare efficacemente l'equilibrio e la capacità di deambulazione dei bambini con paralisi cerebrale18. Inoltre, gli studi19 hanno dimostrato che la rTMS può migliorare la spasticità muscolare, il movimento e l'andatura nei bambini con SCP, ma gli standard di trattamento della rTMS applicati ai bambini con paralisi cerebrale non sono stati unificati ed è un problema urgente esplorare l'influenza dei diversi parametri della rTMS sui bambini con CP, per fornire uno standard di trattamento personalizzato e preciso. Riteniamo che la combinazione di rTMS con AOT abbia il potenziale per svilupparsi in una preziosa strategia di terapia fisica per la riabilitazione neurologica della paralisi cerebrale. Sia rTMS che AOT hanno stimolato la corteccia cerebrale nei bambini con SCP20, aiutando così lo sviluppo della funzione motoria grossolana. Questo studio mirava a scoprire se la combinazione di rTMS e AOT potesse ottenere un effetto sinergico maggiore rispetto al trattamento convenzionale o alla rTMS o all'AOT da soli.

Protocollo

Questo studio è stato condotto in stretta conformità con gli standard nazionali per la sperimentazione umana e lo studio clinico è stato approvato dall'Associazione Etica dell'Ospedale di Riabilitazione Xiangya Boai (numero di approvazione etica: 20211223). I tutori dei bambini hanno accettato di partecipare a questo programma di formazione e hanno firmato i moduli di consenso informato. I bambini con SCP sono stati reclutati nello Xiangya Boai Rehabilitation Hospital e nello Xiangya Hospital della Central South University da febbraio 2022 a dicembre 2022.

1. Preparazione prima dell'esperimento

  1. Per garantire l'accuratezza dei risultati dello studio, fornire una formazione pertinente ai terapisti della riabilitazione e valutare le loro abilità in anticipo per assicurarsi che possano guidare i bambini nella formazione.
    NOTA: I tecnici rTMS devono essere formati e qualificati per garantire la sicurezza dei bambini.
  2. Condurre uno screening di sicurezza rTMS con i genitori prima dell'esperimento, incluso interrogarli sulle prove di convulsioni e farmaci assunti.
    NOTA: I farmaci possono abbassare la soglia delle convulsioni.

2. Reclutamento

  1. Reclutare bambini con SCP la cui diagnosi clinica e classificazione soddisfino i criteri delle linee guida per il trattamento della riabilitazione della paralisi cerebrale in Cina (2022)21.
    1. Assicurati che i bambini abbiano un'età compresa tra i 3 e i 6 anni.
    2. Assicurarsi che i bambini abbiano un quoziente di sviluppo dell'area comportamentale adattiva (DQ) Gesell Developmental Diagnostic Scale (GDDS) > 55 in modo che possano partecipare attivamente all'allenamento.
    3. Assicurarsi che i bambini abbiano la classificazione della funzione motoria lorda (GMFCS) I-III.
    4. Assicurarsi che i bambini possano camminare per più di 10 m da soli o con un deambulatore.
  2. Escludere i seguenti: bambini con altri tipi di paralisi cerebrale; bambini in attesa di riabilitazione medica o intervento chirurgico durante il periodo di studio; bambini con epilessia, grave disabilità intellettiva, disabilità visiva o deficit di attenzione; bambini con impianti cocleari o impianti intracranici.
  3. Prima della formazione, ottenere i moduli di consenso informato dai tutori dei bambini per la partecipazione volontaria a questo programma di formazione 1 volta al giorno, 5 giorni alla settimana per 12 settimane.

3. Valutazione pre-trattamento

  1. Analizzare i dati di base raccolti dai bambini reclutati con SCP, inclusi nome, sesso, età, tipo di spasticità per paralisi cerebrale, GMFCS, livello cognitivo, uso dell'ortesi caviglia-piede, trattamento medico precedente o attuale e storia chirurgica.
  2. Valutazione riabilitativa
    NOTA: Gli studi hanno dimostrato che la Comprehensive Spasticity Scale (CSS) utilizzata per valutare il grado di spasmo degli arti inferiori nei bambini con SCP ha una buona affidabilità e validità22.
    1. Determina il grado di spasmo esaminando il riflesso del tendine d'Achille degli arti inferiori, la tensione muscolare del gruppo flessore plantare della caviglia e il clono della caviglia. Utilizzare i seguenti criteri di valutazione: nessuno spasmo, <7; spasmo lieve, 7-9; spasmo moderato, 10-12; e spasmo grave, 13-16.
    2. Valutare la funzione dell'equilibrio in base alla bilancia pediatrica (PBS)23, che include 14 elementi testati. Ogni elemento è diviso in cinque livelli con 0-4 punti per ogni elemento e 56 punti in totale. Più alto è il punteggio, migliore è la funzione di bilanciamento.
      NOTA: PBS si basa sulla revisione BBS Children's Revision, regolando principalmente l'ordine degli elementi testati, accorciando il tempo per mantenere la postura e chiarendo le istruzioni del test.
    3. Valutare la capacità di deambulazione dei bambini in base alla velocità di camminata di 10 m (10MWS)24.
      1. Chiedere ai bambini di camminare il più velocemente possibile su una pista con specifiche di larghezza x lunghezza = 20 cm x 15 m, in modo indipendente o indossando un plantare caviglia-piede o utilizzando un ausilio per la deambulazione per bambini con GMFCS classe III.
    4. Chiedere ai bambini di iniziare a camminare al 15 m; Iniziare il cronometraggio a 12 m e fermarsi a 2 m per misurare il tempo impiegato per i 10 m centrali. Chiedi ai bambini di eseguire tre test consecutivi da 10MWT e di calcolare la velocità di camminata (m/s).
      NOTA: Il livello funzionale dei bambini è stato classificato I-III secondo GMFCS, il che significa che hanno una certa capacità di stare in piedi e di camminare.
    5. Valutare il livello di funzione motoria lorda dei bambini selezionando una posizione eretta nell'area D (13 elementi) e camminare, correre e saltare nell'area E (24 elementi) nella misura della funzione motoria lorda (GMFM). Calcola il punteggio in base al grado di completamento di ogni elemento (0-3 punti) e ottieni il punteggio totale delle zone D ed E. Più alto è il punteggio, migliore è la funzione motoria grossolana.
    6. Calcolare il tasso di efficacia utilizzando le equazioni (1) e (2) e valutare l'efficacia clinica degli interventi sulla funzione motoria lorda misurando la differenza nei punteggi della sezione GMFM-88E prima e dopo il trattamento.
      Tasso di efficacia (%) = figure-protocol-1 (1)
      Tasso di efficacia = tasso efficace significativo + tasso efficace (2)
      1. Considerare il risultato significativamente efficace se il tasso di efficacia è >50%.
      2. Considerare il risultato efficace se il tasso di efficacia è compreso tra il 20% e il 50%.
      3. Considerare il risultato inefficace se il tasso di efficacia è <20%.

4. Metodo terapeutico

NOTA: Spiegare i principi e gli obiettivi del programma di formazione, nonché i possibili effetti negativi e problemi di sicurezza durante il processo di formazione, ai tutori dei bambini.

  1. Dividi casualmente i bambini con SCP in quattro diversi gruppi: un gruppo convenzionale, un gruppo rTMS, un gruppo AOT e un gruppo di intervento combinato secondo il metodo della tabella numerica (16 casi in ciascun gruppo in questo studio).
  2. Garantire che tutti i bambini ricevano un trattamento riabilitativo convenzionale, in base al quale verranno somministrate loro diverse misure di trattamento riabilitativo. Il gruppo convenzionale non riceve altri trattamenti riabilitativi; il gruppo rTMS riceve rTMS; il gruppo AOT riceve AOT; e il gruppo di studio riceve rTMS combinato con AOT.
    1. Spiegare in dettaglio alle famiglie dei bambini soggetti le possibilità della loro partecipazione a programmi di formazione di riabilitazione convenzionale, rTMS, AOT e interventi combinati. Assicurarsi che i ricercatori siano all'oscuro dell'assegnazione dei soggetti e non siano coinvolti nella valutazione.
    2. In base all'ordine di ammissione di questi bambini, genera un elenco numerico come foglio di calcolo. Randomizza in gruppi come segue: numeri 1, 5, 9... per il gruppo regolare; numeri 2, 6, 10... per il gruppo rTMS; numeri 3, 7, 11... per il gruppo AOT; e i numeri 4, 8, 12... per il gruppo di intervento combinato. Per garantire la privacy, utilizzare una tenda per fornire a ciascun bambino uno spazio separato durante ogni sessione di trattamento.
  3. Riabilitazione convenzionale
    1. Terapia fisica
      1. Spiegare il principio e lo scopo della terapia fisica ai tutori dei bambini e informarli che la durata del trattamento è di 30 minuti.
      2. In base alla loro valutazione della forza muscolare, istruisci i bambini a eseguire esercizi di forza muscolare per l'allenamento dei muscoli abduttori dell'anca, dei muscoli estensori posteriori dell'anca e dei muscoli estensori dorsali della caviglia, 10 volte per serie e tre serie al giorno.
      3. In base al loro livello di funzione dell'equilibrio, istruisci i bambini a condurre un allenamento dell'equilibrio come stare in piedi senza supporto, stare in piedi con i piedi uniti e stare in piedi su una gamba sola, con una durata di 10 minuti ogni volta.
      4. In base alla loro capacità di camminare, istruisci i bambini a svolgere un allenamento di camminata come tenersi per mano, camminare in modo indipendente e attraversare gli ostacoli, con una durata di 10 minuti ogni volta.
    2. Idroterapia
      1. Spiegare il principio, il processo e lo scopo dell'idroterapia ai tutori dei bambini e informarli che la durata del trattamento è di 20 minuti.
      2. Quando si utilizza la speciale macchina per idroterapia per bambini, regolare la temperatura dell'acqua a una temperatura appropriata di 37-38 °C.
      3. Chiedi ai genitori di aiutare i loro figli a togliersi i vestiti, indossare costumi da bagno impermeabili e collari per idroterapia e poi metterli nella macchina per l'idroterapia.
      4. Fare clic sul pulsante del bagnoschiuma per iniziare il trattamento e istruire i bambini ad alzarsi, girarsi e fare passi alternativamente con entrambi i piedi nell'acqua.
    3. Trattamento di massaggio
      1. Fai diagnosticare prima i bambini.
      2. Spiegare gli effetti del massaggio ai tutori dei bambini e informarli che la durata del trattamento è di 30 minuti.
      3. Metti i bambini in posizione prona e applica tecniche alternate di pizzicamento e spinta 5-10 volte lungo entrambi i lati dell'arteria coronaria e del meridiano della vescica.
      4. Metti i bambini in posizione prona e premi, usando l'estremità del pollice, i punti di agopuntura di Futu, Liangqiu, Zusanli, Jiexi, Huantiao, Chengfu e Wuizhong dall'alto verso il basso.
      5. Metti i bambini in posizione supina o prona e applica il sollevamento ritmico e pizzicamento 10-20 volte con il pollice e altre quattro dita alternativamente sui quadricipiti, sui muscoli posteriori della coscia e sul muscolo tricipite del polpaccio allo stesso tempo.
  4. rTMS
    NOTA: Il fisioterapista impegnato nell'esecuzione della rTMS ha partecipato per la prima volta alla formazione organizzata dal produttore. Per la sicurezza dei partecipanti, il terapista o altri professionisti medici qualificati devono supervisionare l'intero processo di trattamento e informare in anticipo i tutori che l'impulso generato dalla rTMS può causare dolore temporaneo e lieve e lievi contrazioni del viso e degli arti quando colpisce il cuoio capelluto.
    1. Preparazione del paziente rTMS
      1. Alla prima visita, far conoscere al fisioterapista le informazioni di base e la storia medica dei bambini in questione.
      2. Spiegare il processo di trattamento rTMS e le possibili risposte ai tutori dei bambini e informarli che la durata del trattamento è di circa 30 minuti.
      3. Metti i bambini in posizione supina o seduta, sgrassa le loro mani con alcool medico e scegli un cappuccio di posizionamento adatto per ciascuno di loro in base alla circonferenza della testa. Posizionare la linea naso-occipitale sulla calotta di posizionamento sulla linea mediana dei bambini partecipanti e il punto di incrocio della linea naso-occipitale e della linea temporo-parietale nel punto medio della linea tra il sopracciglio e la carena occipitale posteriore.
        NOTA: La taglia appropriata deve essere selezionata in base alla circonferenza della testa.
      4. Fissare l'elettrodo di registrazione al muscolo addominale dell'abduttore breve del pollice dei bambini partecipanti, l'elettrodo di riferimento al tendine dell'abduttore breve del pollice e l'elettrodo inferiore al polso.
    2. Preparazione dell'operazione rTMS
      1. Avviare l'applicazione informatica sullo strumento rTMS, inserire le informazioni di base e le diagnosi dei bambini partecipanti e determinare il piano di trattamento.
      2. La bobina di stimolazione è una bobina circolare raffreddata ad aria, il cui centro coincide con l'area M1 controlaterale corrispondente all'abduttore breve del pollice identificato. Posizionare la bobina a 45° rispetto al cuoio capelluto.
        NOTA: Il cappuccio di posizionamento è stato progettato secondo il sistema di disposizione degli elettrodi 10-20 per elettroencefalografia (EEG), in grado di localizzare rapidamente la regione M1.
      3. Selezionare un'intensità di stimolazione del 30% e stimolare la regione M1 corrispondente al muscolo abduttore breve del pollice controlaterale mediante monoimpulso manuale.
        NOTA: Durante il trattamento, i bambini partecipanti devono mantenere la loro posizione per evitare deviazioni dall'obiettivo di stimolazione.
      4. Osservare il grafico dell'interfaccia dei potenziali evocati motori e ridurre gradualmente l'intensità della stimolazione. Definire l'RMT come l'intensità minima dello stimolo che susciterà questa risposta se almeno 5 su 10 stimolazioni consecutive della corteccia motoria primaria (M1) del bambino inducono una forza del potenziale motorio superiore a 50 mV nel muscolo abduttore breve dell'alluce controlaterale (Figura 1A).
      5. Fare clic sul pulsante di conferma , salvare il record RMT, quindi accedere alla pagina di impostazione dei parametri di trattamento .
    3. Trattamento rTMS
      1. Utilizzare le seguenti impostazioni per eseguire la stimolazione a bassa frequenza sulla regione M1 della corteccia cerebrale non danneggiata: frequenza di stimolazione 1 Hz, intensità di stimolazione 80% RMT, numero di stimolazione 10, tempo di stimolazione 10 s, numero di ripetizioni 80 e numero totale di impulsi 80025,26 (vedi Figura 1B).
      2. Utilizzare le seguenti impostazioni per eseguire la stimolazione ad alta frequenza della regione M1 della corteccia cerebrale danneggiata: frequenza di stimolazione 5 Hz, intensità di stimolazione 100% RMT, numero di stimolazione 15, tempo di stimolazione 3 s, tempi di ripetizione 80 e numero totale di impulsi 1.20010 (vedi Figura 1C).
      3. Osserva le risposte dei bambini partecipanti. Ad esempio, se i bambini iniziano a piangere a causa del battito del cuoio capelluto, hanno contrazioni facciali eccessive o mostrano segni di convulsioni e altre reazioni avverse, interrompere immediatamente il trattamento.
        NOTA: Per i bambini con diplegia/tetraplegia spastica, la stimolazione ad alta frequenza della regione M1 della corteccia cerebrale danneggiata è stata eseguita alternativamente su entrambi i lati del cervello danneggiato. Per quelli con emiplegia spastica, la regione M1 della corteccia cerebrale non danneggiata è stata stimolata a bassa frequenza, mentre la corteccia cerebrale danneggiata dell'area M1 è stata stimolata ad alta frequenza.
  5. AOT
    NOTA: AOT richiede ai fisioterapisti di filmare in anticipo i movimenti del corpo dei soggetti e di supervisionare la sicurezza e l'accuratezza dell'allenamento dell'intero processo di trattamento.
    1. Spiega il principio, il processo e le precauzioni dell'AOT ai tutori dei bambini e informali che la durata è di 30 minuti.
    2. Chiedi a due fisioterapisti professionisti di girare video dei movimenti del corpo da tre diverse angolazioni: davanti, di lato e dietro e di progettare sei movimenti del corpo allo scopo di migliorare l'equilibrio degli arti inferiori e la funzione di camminata.
      1. Il primo movimento va dalla posizione seduta a quella eretta: sposta il corpo in avanti dalla posizione seduta eretta sollevando il bacino ed estendendo l'articolazione del ginocchio, convertendola gradualmente in posizione eretta, e poi seduto. Eseguire questa operazione 3 volte consecutivamente (Figura 2A).
      2. Il secondo movimento è un esercizio in piedi: spostare il peso del corpo a sinistra o a destra il più lontano possibile e poi di nuovo in posizione neutra. Eseguirlo 3 volte a turno (Figura 2B).
      3. Anche il terzo movimento è un esercizio in piedi: spostare il peso corporeo in avanti o indietro il più possibile e poi tornare in posizione neutra. Eseguirlo 3 volte a turno (Figura 2C).
      4. Anche il quarto movimento è un esercizio in piedi: ruotare il corpo a sinistra o a destra il più possibile e poi tornare in posizione neutra. Eseguirlo 3 volte a turno (Figura 2D).
      5. Il quinto movimento è un esercizio in piedi: cammina lateralmente a sinistra o a destra e poi torna in posizione neutra. Eseguirlo 3 volte a turno (Figura 2E).
      6. Il sesto movimento è un esercizio in piedi: alternativamente salire o scendere un gradino alto 10 cm con i piedi sinistro e destro. Eseguirlo 3 volte a turno (Figura 2F).
    3. Raduna i bambini in una stanza tranquilla e siediti a 5 metri di distanza da un televisore da 86 pollici in posizioni comode.
    4. Chiedi al fisioterapista di spiegare prima i movimenti del corpo in modo che i bambini possano concentrarsi sulla visione del video.
    5. Dopo aver guardato il video, chiedi ai bambini di imitare questi movimenti.

5. Valutazione post trattamento

NOTA: La valutazione pre-trattamento e 12 settimane dopo il trattamento per ciascun paziente sarebbero completate dallo stesso medico di riabilitazione pediatrica.

  1. Dopo 12 settimane di diverse misure di riabilitazione per i quattro gruppi di bambini, chiedere allo stesso medico di riabilitazione pediatrica di rivalutare l'efficacia clinica di CSS, PBS, 10 MWS, GMFM e funzione motoria lorda.
  2. Registrare la soddisfazione e il feedback dei tutori sul piano di trattamento, compreso il grado di godimento del trattamento e il miglioramento della consapevolezza di sé, nonché i loro desideri e suggerimenti per continuare il trattamento.

6. Analisi statistica

  1. Inserisci i dati demografici, CSS, PBS, velocità di camminata di 10 m (10 MWS), GMFM e tasso effettivo (%) nel software per l'analisi statistica.
  2. Analizza i dati di conteggio utilizzando il test χ2 o il metodo della precisione probabilistica di Fisher.
  3. Determinare se i dati sono conformi a una distribuzione normale ed esprimere i dati distribuiti normalmente come media ± SD.
    1. Utilizzare l'analisi ripetitiva delle deviazioni di misurazione per il confronto tra i quattro gruppi ed eseguire l'analisi della varianza con misure ripetute nel modello misto per verificare se i risultati e i punteggi di variazione di ciascun gruppo sono coerenti con la distribuzione approssimativamente normale.
  4. Considerare il tempo come un fattore intra-gruppo e l'intervento come un fattore inter-gruppo. Se c'è un'interazione tra questi due fattori, testare la differenza tra i gruppi in ogni punto temporale a a= 0,05. Se non c'è alcun effetto di interazione, testare l'effetto principale. Considera le differenze statisticamente significative a P < 0,05.

Risultati

Questo articolo presenta i risultati di 64 bambini con SCP (Tabella Supplementare S1 e File Supplementare 1), che sono stati divisi casualmente in quattro gruppi secondo il metodo della tabella numerica e hanno ricevuto diverse misure di riabilitazione per 12 settimane. Durante l'intero processo, i bambini partecipanti non hanno avuto reazioni avverse come mal di testa, vertigini e convulsioni.

I dati demografici dei quattro gruppi di bambini sono riportati nella Tabella 1. Prima del trattamento, non c'erano differenze significative nel rapporto tra i sessi, l'età, la categoria spastica della paralisi cerebrale, la GMFCS, il quoziente di sviluppo GDDS (GDDS DQ) e l'uso di dispositivi di assistenza (ortesi caviglia-piede o deambulatore) (tutti P > 0,05).

I punteggi CSS dei quattro gruppi di bambini prima e dopo il trattamento di 12 settimane sono stati confrontati nella Tabella 2. Dopo 12 settimane di formazione, i punteggi CCS di tutti e quattro i gruppi sono diminuiti significativamente, con il gruppo di intervento combinato che ha mostrato cambiamenti significativamente maggiori rispetto agli altri tre gruppi. L'effetto tempo e l'effetto di interazione tra gruppi e tempo erano significativi (P < 0,05), mentre l'effetto tra i gruppi non era significativo (P > 0,05).

I punteggi di PBS, 10MWS e GMFM prima e dopo l'allenamento di 12 settimane dei quattro gruppi sono mostrati nella Tabella 3, Tabella 4 e Tabella 5. Rispetto ai punteggi pre-allenamento, i punteggi di PBS, 10MWS e GMFM di tutti e quattro i gruppi sono aumentati significativamente dopo il trattamento, con i punteggi del gruppo di intervento combinato che sono migliorati maggiormente. L'effetto tempo e l'effetto di interazione tra gruppi e tempo erano significativi (P < 0,05), mentre l'effetto tra i gruppi non era significativo (P > 0,05).

Gli effetti clinici sulla funzione motoria grossolana in tutti e quattro i gruppi di bambini sono rappresentati nella Tabella 6. Il tasso di efficacia totale della funzione motoria lorda nel gruppo di intervento combinato è stato dell'87,50%, significativamente superiore a quello dei restanti tre gruppi (gruppo rTMS 62,50%, gruppo AOT 68,75%, gruppo convenzionale 25,00%) (χ2 = 13,850, P = 0,003).

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Figura 1: Stimolazione dell'area M1. (A) Determinazione della soglia: Il valore di RMT è stato misurato quando la regione M1 controlaterale corrisponde al muscolo abduttore del pollice breve, che è stato stimolato con un singolo impulso per generare un potenziale evocato dal movimento. (B) Stimolazione a bassa frequenza sulla regione M1 della corteccia cerebrale non danneggiata: la frequenza di stimolazione era di 1Hz, l'intensità della stimolazione era dell'80% RMT, il numero di stimolazione era 10, il tempo di stimolazione durava 10 s, il numero di ripetizioni era 80 volte e il numero totale di impulsi era 800. (C) Stimolazione ad alta frequenza della regione M1 della corteccia cerebrale danneggiata: la frequenza di stimolazione era di 5 Hz, l'intensità della stimolazione era del 100% RMT, il numero di stimolazione era 15, il tempo di stimolazione durava 3 s, i tempi di ripetizione erano 80 volte e il numero totale di impulsi era 1.200. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Figura 2: Addestramento all'osservazione dell'azione. (A) Il primo movimento: Conversione Sit-to-Stop. (B) Il secondo movimento: spostamento del peso corporeo sinistra/destra. (C) Il terzo movimento: spostamento avanti/indietro del peso corporeo. (D) Il quarto movimento: rotazione del corpo sinistra/destra. (E) Il quinto movimento: camminata sinistra/destra. (F) Il sesto movimento: salire o scendere alternativamente. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

(n=64, x±s)
ArticoloGruppo ConvenzionaleGruppo rTMSGruppo AOTgruppo di intervento combinatoχ2 /FP
Numero (n)16161616
Rapporto tra i sessi (maschi/femmine)10/610/613/39/72.4940.476
Età (Anno)4,44±0,804,74±0,684,71±0,544,63±0,680.6540.683
Classificazione delle paralisi cerebrali spastiche (emo legia spastica/dip legia spastica/tetraplegia spastica)02-07-20075/10/16/9/15/10/12.1050.945
GMFCS (n) (Livello I/II/III)7/3/66/5/58/5/38/5/32.7500.868
GDDS DQ70.06±10.2570.13±9.4471.56±12.5869.25±6.890.1480.931
Utilizzo di dispositivi di assistenza (n)
Sì/No
5/11		3/133/134/121.7800.699

Tabella 1: Confronto delle informazioni di base dei quattro gruppi di bambini (n = 64, x ± s). *Analisi unidirezionale della varianza. Prima dell'allenamento, non c'erano differenze significative nel rapporto tra i sessi, l'età, la categoria spastica della paralisi cerebrale, la GMFCS, il quoziente di sviluppo GDDS (GDDS DQ) e l'uso di dispositivi di assistenza (ortesi caviglia-piede o deambulatore), indicando la comparabilità. Abbreviazioni: GMFCS = Classificazione della funzione motoria lorda; GDDS DQ = Quoziente di sviluppo del programma di diagnosi dello sviluppo di Gesell.

GruppoNumero (n)PRIMADOPOFP
Gruppo Convenzionale1610.63±1.6719.10±1.76
Gruppo rTMS1610.88±1.419.75±1.13
Gruppo AOT1610.75±1.139.75±1.00
gruppo di intervento combinato1610.69±1.018.88±1.02
Fattore di gruppo0.7740.513
Fattore tempo228.261<0,001
Fattore Gruppo * Fattore Tempo15.217<0,001

Tabella 2: Confronto dei punteggi CSS nei quattro gruppi di bambini (n = 64, x ± s). Dopo il trattamento, i risultati dell'ANOVA a misure ripetute hanno mostrato che l'effetto tempo e l'effetto interazione tra i gruppi e il tempo erano significativi (P < 0,05), mentre l'effetto tra i gruppi non era significativo (P > 0,05). Abbreviazioni: CSS = Comprehensive Spasticity Scale; rTMS = stimolazione magnetica transcranica ripetuta; AOT = addestramento all'osservazione dell'azione.

GruppoNumero (n)PRIMADOPOFP
Gruppo Convenzionale1628.25±9.3831.13±9.22
Gruppo rTMS1629.44±10.0535.56±9.82
Gruppo AOT1629.25±9.8435.94±8.62
gruppo di intervento combinato1629.81±11.5941.88±8.03
Fattore di gruppo1.120.348
Fattore tempo371.208<0,001
Fattore Gruppo * Fattore Tempo27.954<0,001

Tabella 3: Confronto dei punteggi PBS nei quattro gruppi di bambini (n = 64, x ± s). Dopo il trattamento, i risultati dell'ANOVA a misure ripetute hanno mostrato che l'effetto tempo e l'effetto interazione tra i gruppi e il tempo erano significativi (P < 0,05), mentre l'effetto tra i gruppi non era significativo (P > 0,05). Abbreviazioni: PBS = Bilancia Pediatrica; rTMS = stimolazione magnetica transcranica ripetuta; AOT = addestramento all'osservazione dell'azione.

GruppoNumero (n)PRIMADOPOFP
Gruppo Conventiona161.02±0.141,10±0,16
Gruppo rTMS160,98±0,181,15±0,16
Gruppo AOT160,99±0,121.15±0.09
gruppo di intervento combinato161.02±0.151.24±0.11
Fattore di gruppo0.9460.424
Fattore tempo501.551<0,001
Fattore Gruppo * Fattore Tempo19.275<0,001

Tabella 4: Confronto dei punteggi 10MWS nei quattro gruppi di bambini (n = 64, x ± s). Dopo il trattamento, i risultati dell'ANOVA a misure ripetute hanno mostrato che l'effetto tempo e l'effetto interazione tra i gruppi e il tempo erano significativi (P < 0,05), mentre l'effetto tra i gruppi non era significativo (P > 0,05). Abbreviazioni: 10MWS = 10 m di velocità a piedi; rTMS = stimolazione magnetica transcranica ripetuta; AOT = addestramento all'osservazione dell'azione.

GruppoNumero (n)PRIMADOPOFP
Gruppo Conventiona1646.63±20.0554.00±22.19
Gruppo rTMS1648.94±19.9661.94±20.61
Gruppo AOT1650.25±15.2563.63±16.40
gruppo di intervento combinato1650.94±18.4375.69±17.86
Fattore di gruppo1.3000.283
Fattore tempo502.502<0,001
Fattore Gruppo * Fattore Tempo31.184<0,001

Tabella 5: Confronto dei punteggi GMFM nei quattro gruppi di bambini (n = 64, x ± s). Dopo il trattamento, i risultati dell'ANOVA a misure ripetute hanno mostrato che i risultati dell'ANOVA a misure ripetute hanno mostrato che l'effetto tempo e l'effetto di interazione tra i gruppi e il tempo erano significativi (P < 0,05), mentre l'effetto tra i gruppi non era significativo (P > 0,05). Abbreviazioni: GMFM = misura della funzione motoria lorda; rTMS = stimolazione magnetica transcranica ripetuta; AOT = addestramento all'osservazione dell'azione.

GruppoNumeroevidente efficaciaEfficaceInefficaceTasso effettivo
Gruppo Convenzionale16131225.00%
Gruppo rTMS1637662.50%
Gruppo AOT1629568.75%
gruppo di intervento combinato1677287.50%
χ213.850
P0.003
Abbreviazioni: rTMS = stimolazione magnetica transcranica ripetuta; AOT = addestramento all'osservazione dell'azione.

Tabella 6: Confronto della funzione motoria lorda di tutti e quattro i gruppi di bambini (n [%]). Abbreviazioni: rTMS = stimolazione magnetica transcranica ripetuta; AOT = addestramento all'osservazione dell'azione.

File supplementare 1: Informazioni sul caso di un paziente. Il paziente è stato trattato con rTMS in combinazione con AOT. Dopo 12 settimane di trattamento, i dati di vari indicatori di valutazione prima e dopo il trattamento sono stati confrontati per determinare l'effetto clinico dell'intervento combinato sulla funzione motoria lorda del paziente. Clicca qui per scaricare questo file.

Tabella supplementare S1: Dati del paziente. Clicca qui per scaricare questo file.

Discussione

Per i bambini con SCP, l'aumento dell'attività dei neuroni γ e α porta all'inibizione dell'input del tratto corticospinale, che si traduce in un aumento della tensione muscolare noto come spasmo. Poiché gli spasmi degli arti influenzano in modo significativo lo sviluppo della funzione motoria degli arti inferiori dei bambini con SCP, uno degli obiettivi cruciali dell'allenamento è ridurre la spasticità. Attualmente, vengono impiegate strategie di trattamento graduali per alleviare la spasticità, tra cui l'assistenza infermieristica riabilitativa, la terapia fisica, l'applicazione di tutori ortopedici, le iniezioni di tossina botulinica27, i trattamenti farmacologici e gli interventi chirurgici28. In questo studio, sono state utilizzate tecniche di riabilitazione come la terapia fisica, l'idroterapia, la massoterapia e la rTMS per alleviare gli spasmi nei bambini con SCP. La Tabella 2 mostra che i punteggi CSS nel gruppo di intervento combinato hanno mostrato un miglioramento maggiore rispetto agli altri tre gruppi, suggerendo che l'intervento combinato di rTMS e AOT è più efficace nell'alleviare la spasticità dei bambini con SCP. Rajak et al.12 hanno suggerito che aumentare la frequenza del trattamento con rTMS può aiutare a ridurre gli spasmi muscolari nei bambini con CP e facilitare lo sviluppo della funzione motoria. Gupta et al.29 hanno trattato 20 casi di pazienti con paralisi cerebrale con rTMS a 5 Hz e 10 Hz per 20 giorni, stimolando la corteccia motoria del cervello, e i risultati hanno mostrato che la tensione muscolare del trattamento con rTMS era significativamente inferiore a quella del gruppo convenzionale. Questo risultato è coerente con il risultato del presente studio in cui i punteggi CSS del gruppo sperimentale erano significativamente migliori di quelli degli altri tre gruppi di bambini.

Prima di accettare il trattamento con rTMS, è stato necessario misurare la soglia motoria dei bambini per determinare la loro intensità di trattamento. Per i bambini con emiplegia spastica, è stato valutato prima il lato sano, poi il lato interessato. La soglia motoria del lato sano è stata utilizzata per determinare l'intensità del trattamento. Durante il trattamento rTMS, i cappucci di posizionamento devono essere indossati correttamente, il centro di stimolazione della bobina deve coincidere con il punto fisso determinato dalla bobina e la bobina deve essere posizionata a 45° con il cuoio capelluto. In questo studio, la regione M1 è stata selezionata come sito di stimolazione per migliorare i disturbi del movimento degli arti inferiori. La stimolazione a bassa frequenza con frequenza di 1 Hz può ridurre il flusso sanguigno cerebrale e l'eccitabilità del lato di stimolazione e aumentare l'eccitabilità del lato controlaterale. La stimolazione ad alta frequenza con frequenza di 5 Hz potrebbe migliorare direttamente l'eccitabilità corticale del lato stimolato. L'obiettivo è quello di ottenere una migliore inibizione interemisferica e la stimolazione alternata a bassa e alta frequenza favorisce il recupero della funzione motoria.

L'AOT rappresenta un approccio promettente per l'intervento sulla paralisi cerebrale, ripristinando le reti cerebrali danneggiate per ristabilire la funzione motoria in aggiunta alla fisioterapia15,30. Secondo questo meccanismo, gli studiosi hanno esplorato la sinergia dell'AOT con la terapia indotta da vincoli6, l'allenamento vibrazionale di tutto il corpo31 e i sistemi di interfaccia cervello-computer32 nella riabilitazione dalla paralisi cerebrale. L'AOT deve presentare azioni significative agli osservatori e richiede ai bambini di avere una certa capacità cognitiva per imitare le azioni nel video. Il punto chiave dell'AOT era l'osservazione, non l'esecuzione delle azioni. Poiché i disturbi dell'equilibrio potrebbero influenzare la deambulazione indipendente e le attività quotidiane dei bambini con SCP, il miglioramento della loro capacità di controllo dell'equilibrio è stato particolarmente importante. Questo studio ha incorporato programmi AOT che coinvolgono movimenti funzionali per migliorare l'equilibrio degli arti inferiori e le capacità di deambulazione. I bambini hanno guardato attentamente il video e i fisioterapisti li hanno informati di maggiori dettagli sulle azioni presentate nel video e hanno guidato e supervisionato i bambini per eseguire correttamente le azioni. Durante l'allenamento, i fisioterapisti devono chiarire i dettagli del movimento ai bambini e adottare incentivi per garantire la partecipazione spontanea. L'AOT ha ottenuto buoni effetti terapeutici in ambienti di riabilitazione remota per bambini con paralisi cerebrale grazie al suo semplice funzionamento33. Pertanto, i genitori sono incoraggiati a implementare una formazione intensiva a casa per migliorare l'efficacia della formazione. Nel frattempo, l'efficacia dell'allenamento è strettamente correlata al programma di allenamento a cui i pazienti aderiscono durante l'osservazione e/o l'esecuzione dei movimenti. Diversi risultati di apprendimento e prestazioni saranno prodotti in base ai diversi livelli di attenzione prestati all'osservazione delle risorse formative34. Kim et al.35 non hanno riscontrato differenze sostanziali quando si confrontano i risultati degli interventi AOT a breve e lungo termine.

In questo studio, sulla base della riabilitazione convenzionale, sono stati somministrati rispettivamente gli effetti di quattro diversi metodi di intervento, vale a dire, le sole misure di riabilitazione convenzionali, rTMS, AOT e l'intervento combinato di rTMS e AOT, sulla funzione motoria grossolana dei bambini con SCP per esplorare se l'intervento combinato ha un effetto sinergico. La Tabella 3, la Tabella 4 e la Tabella 5 illustrano che dopo 12 settimane di trattamento, i punteggi di PBS, 10MWS e GMFM sono migliorati per tutti i gruppi. Tuttavia, il gruppo di intervento combinato ha mostrato il miglioramento più sostanziale nei punteggi PBS, 10MWS e GMFM rispetto ai gruppi convenzionali, rTMS e AOT. Inoltre, anche il suo tasso di efficacia della funzione motoria lorda era significativamente più alto. La Tabella 6 mostra che il tasso di efficacia della funzione motoria lorda nel gruppo di intervento combinato è stato dell'87,50%, superando il gruppo convenzionale (25,00%), il gruppo rTMS (62,50%) e il gruppo AOT (68,75%) (χ2=13,850, P=0,003), suggerendo che l'intervento combinato di rTMS e AOT è più efficace nel migliorare la funzione motoria dei bambini con SCP. I meccanismi di regolazione potrebbero essere: in primo luogo, il sito rTMS è la regione M1 della regione motoria degli arti inferiori della corteccia cerebrale, che è vicina alla regione in cui AOT attiva la MNS. L'osservazione e l'esecuzione del movimento rafforzano la connessione tra la corteccia motoria e la regione M1 attraverso MNS36. In secondo luogo, Sun et al.37hanno confermato che la rTMS regola l'eccitabilità della corteccia cerebrale bersaglio applicando un campo magnetico alla regione cerebrale bersaglio per generare una corrente induttiva, che può propagarsi lungo i tratti corticospinali e i nervi motori periferici, portando a risposte muscolari che promuovono il recupero della funzione motoria degli arti. L'AOT può fornire ai bambini l'esperienza e la preparazione attese dell'azione osservando prima il video e promuovere l'attività della rete neuronale dipendente dal compito quando eseguono lo stesso compito38. In terzo luogo, la stimolazione rTMS delle aree corticali motorie laterali induce l'attivazione transsinaptica dei circuiti sottocorticali tramite correnti indotte, producendo una ridotta attività spastica motoria e muscolare per stabilire modelli di movimento corretti39. I video d'azione del programma AOT possono essere osservati ripetutamente e contemporaneamente migliorano la memoria motoria e promuovono il rimodellamento della corteccia cerebrale attraverso l'esecuzione ripetuta del programma40. L'intervento combinato potrebbe regolare sinergicamente l'attività corticale, aumentare l'eccitabilità della corteccia motoria e il reclutamento di unità motorie, ridurre la spasticità e l'iperreflessia muscolare e migliorare l'effetto dell'interazione reciproca. Per questi motivi, la rTMS combinata con AOT può avere un effetto sinergico per ottimizzare i cambiamenti neuroplastici e migliorare il recupero della funzione motoria.

La combinazione di rTMS e AOT emerge come una strategia efficace per la riabilitazione individualizzata per la disfunzione degli arti inferiori nei bambini con SCP, migliorando l'equilibrio e la funzione motoria. Ci sono anche carenze in questo studio: gli effetti placebo possono essere presenti per la rTMS poiché non è stata utilizzata una condizione fittizia di rTMS. La maggior parte dei metodi di valutazione utilizzati nello studio erano scale di valutazione della riabilitazione e non è stata applicata alcuna valutazione obiettiva con l'imaging come la neurofisiologia, l'elettroencefalografia o la risonanza magnetica funzionale. Inoltre, sono necessari studi clinici su larga scala e a lungo termine e studi randomizzati controllati con valutazione neurofisiologica oggettiva o di imaging per ottenere parametri di trattamento standardizzati per la terapia rTMS e AOT o per determinare l'effetto terapeutico.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato sostenuto dal finanziamento dell'ospedale di riabilitazione Xiangya Boai.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Sistema di formazione interattiva con scena multimediale K6Hunan Le Jiekang technology Co., LTDImplementazione del programma
KLW-SLL tipo spa macchina per bambiniNanjing Kanglongwei Technology Industrial Co., LTDTerapia convenzionale
Stimolatore di campo magnetico a impulsi modello YRD CCY-IIShenzhen Yingzhi technology Co., LTDImplementazione del programma
SPSS26 softwareIBMAnalisi statistica

Riferimenti

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