方法論記事

痙性脳性麻痺児における反復経頭蓋磁気刺激と行動観察訓練の併用

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DOI：

10.3791/66013

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2024年8月9日

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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

この記事について

サマリー

痙性脳性麻痺(SCP)の小児は、大脳皮質運動野の損傷により、四肢の痙縮、運動障害、姿勢の異常を呈し、正常に立ったり歩いたりすることができなくなります。したがって、SCPの子供の四肢の痙縮を軽減し、粗大運動機能を強化することは、重要な治療目標になっています。

要約

この研究は、2 x 2 要因デザインを利用したランダム化比較試験の結果を示しており、反復経頭蓋磁気刺激 (rTMS) と行動観察トレーニング (AOT) の介入方法が痙性、バランス機能、および運動機能に及ぼす影響を比較します 痙性脳性麻痺 (SCP) の子供たちの。この研究は、2つの介入の組み合わせが、治療単独または従来の治療よりも大きな改善をもたらすかどうかを調査することを目的としていました。

この研究の被験者の子供は、乱数表に従って、従来のグループ、rTMSグループ、AOTグループ、および併用介入グループの4つのグループにランダムに分けられました。4つのグループのすべての子供たちは、従来のリハビリテーション治療を受け、それに基づいて、リハビリテーション手段の異なる治療プログラムを受けました。従来群は他の治療を受けていなかったが、rTMS群はrTMS、AOT群はAOT、併用介入群はrTMSとAOTの併用介入を受けた。彼らは週5日、12週間訓練を受けました。痙縮、バランス機能、歩行能力、および粗大運動機能のスコアの変化は、トレーニングプログラムの開始時および12週間の治療の完了時に評価されました。.

合計64人のSCPの子供が研究を完了し、その結果が分析されました。実験群の総総運動機能効率は87.50%で、従来群の25.00%、rTMS群の62.50%、AOT群の68.75%よりも有意に高かった。予備的な結果では、rTMSとAOTの併用介入は、小児のバランス機能と運動機能を効果的に改善することができ、併用介入の治療効果は、従来の治療であるrTMSまたはAOT単独の治療よりも優れていることが示されました。最後に、併用介入の臨床効果と最適な治療パラメータが明らかにされ、セラピストがSCPの子供に対して下肢機能リハビリテーションを実施するための臨床的基盤を提供しました。

概要

脳性麻痺1 (CP)は、小児に最も一般的な障害障害の1つであり、中枢ジスキネジア、異常な姿勢、運動制限など、発育中の胎児や乳児の非進行性脳損傷によって引き起こされる持続性症候群のグループです。現在、世界で約1,700万人の子供が脳性麻痺に罹患しており2、中国では500万人以上の患者がいます。脳性麻痺のさまざまな形態の中で、痙性脳性麻痺(SCP)は約80%を占めています3。SCPに感染した子供は脳の損傷を受け、筋肉の痙攣、感覚機能の低下、筋肉の協調性の障害、バランス能力の低下を引き起こし、これらはすべて自立した歩行や日常生活の活動に支障をきたします。SCPの子供の粗大運動機能を強化するための現在のリハビリテーション手段には、コアスタビリティトレーニング4、タスク指向トレーニング5、拘束誘発運動療法6、ミラービジュアルフィードバック療法7などの活動が含まれます。これらの対策は、末梢臓器の機能を改善することにより、中枢神経系を下から上に調節および再形成することにより、子供の臨床症状を改善することができます。

経頭蓋磁気刺激法(TMS)8,9は、痛みがなく、非侵襲的で、安全な治療法です。rTMSとは、1回のコマンドの後に等間隔で刺激を連続的に放出することを指し、これは定期的な反復刺激パターンの1つです。電磁誘導と電磁変換の原理に基づいて、刺激コイルを介して過渡電流を印加してパルス磁場を形成して頭蓋骨を貫通し、誘導電流を生成してニューロンを刺激し、一連の生理学的および生化学的応答を引き起こします。rTMSは、神経疾患のモニタリング、評価、および治療に適用されており、脳の構造と機能を探求するための新しいアプローチを提供しています10。既存の研究 11,12 では、rTMS が CP の子供の四肢のけいれんと運動機能に対してさまざまな治療効果があることが示されています。さらに、他のリハビリテーション技術と組み合わせたrTMS治療の効果はより顕著です。

AOTは、Mirror Neuron System(MNS)を利用して運動学習と記憶を確立するリハビリテーション法である13,14。AOTの本質は、視聴者にビデオ内のアクションを注意深く観察させ、その後、観察したものを模倣するために最善を尽くすことです。観察プロセスは、MNSとして知られるニューラルネットワークにおける活性化を引き起こす可能性があり、これは、人が個人的にそれらの行動15の実行に従事しているときに起こる活性化に類似しており、これはAOTの神経生理学的基礎を提供する。AOTは、運動障害のある患者の運動能力の改善に成功し、脳性麻痺患者の脳卒中の回復と上肢運動機能のリハビリテーションに肯定的な結果をもたらしました16,17。

私たちの以前の研究では、ミラーニューロンシステムに基づくAOTが、脳性麻痺の子供のバランスと歩行能力を効果的に改善できることがわかっています18。さらに、研究19 では、rTMS が SCP の子供の筋肉の痙縮、動き、歩行を改善できることが示されていますが、脳性麻痺の子供に適用される rTMS の治療基準は統一されておらず、rTMS のさまざまなパラメーターが CP の子供に与える影響を調査することが緊急の問題です。rTMSとAOTを組み合わせると、脳性麻痺の神経学的リハビリテーションのための貴重な理学療法戦略に発展する可能性があると考えています。rTMSとAOTはどちらもSCP20の子供の大脳皮質を刺激し、それによって粗大運動機能の発達を助けました。この研究は、rTMSとAOTの組み合わせが、従来の治療またはrTMSまたはAOT単独よりも大きな相乗効果を達成できるかどうかを調べることを目的としていました。

プロトコル

この研究は、人体実験の国家基準に厳密に従って実施され、臨床研究はXiangya Boai Rehabilitation Hospitalの倫理協会(倫理承認番号:20211223)によって承認されました。子供の保護者は、このトレーニングプログラムに参加することに同意し、インフォームドコンセントフォームに署名しました。SCPの子供は、2022年2月から2022年12月にかけて、中央南大学のXiangya Boaiリハビリテーション病院とXiangya病院で募集されました。

1. 実験前の準備

  1. 研究結果の正確性を確保するために、リハビリテーション療法士に関連するトレーニングを提供し、事前に彼らのスキルを評価して、トレーニングで子供たちを指導できることを確認します。
    注意: rTMS技術者は、子供の安全を確保するために訓練を受け、資格を得る必要があります。
  2. 実験の前に、発作や服用した薬の証拠について両親に質問するなど、rTMSの安全性スクリーニングを実施します。
    注:薬は発作の閾値を下げることができます。

2. 採用

  1. 臨床診断と分類が中国脳性麻痺リハビリテーション治療ガイドライン (2022) の基準を満たす SCP の子供を募集します21。
    1. お子様が3歳から6歳の間であることを確認してください。
    2. 子供たちがトレーニングに積極的に参加できるように、子供たちが Gesell Developmental Diagnostic Scale (GDDS) 適応行動領域発達指数 (DQ) > 55 を持っていることを確認します。
    3. 子供が総運動機能分類(GMFCS)I-IIIを持っていることを確認してください。
    4. 子供が自立して、または歩行器を使用して10m以上歩くことができることを確認してください。
  2. 以下を除外します:他のタイプのCPを持つ子供。-研究期間中に医学的リハビリテーションまたは手術を予定している子供;てんかん、重度の知的障害、視覚障害、または注意欠陥のある子供。人工内耳または頭蓋内インプラントを装着している子供。
  3. トレーニングの前に、子供の保護者からインフォームドコンセントフォームを入手して、このトレーニングプログラムに1日1回、週5日、12週間自発的に参加してください。

3. 前処理評価

  1. 名前、性別、年齢、脳性麻痺の痙縮タイプ、GMFCS、認知レベル、足首の足の装具の着用、以前または現在の治療、および手術歴など、SCPを持つ募集された子供から収集されたベースラインデータを分析します。
  2. リハビリテーション評価
    注:研究によると、SCPの子供の下肢痙攣の程度を評価するために使用される包括的痙縮尺度(CSS)は、信頼性と妥当性が良好であることが示されています22。
    1. 下肢のアキレス腱反射、足首足底屈筋グループの筋肉の緊張、および足首クローヌスを調べることにより、けいれんの程度を判断します。次の評価基準を使用します:けいれんなし、<7;軽度の痙攣、7-9;中等度の痙攣、10-12;そして重度のけいれん、13-16。
    2. 14 の試験項目を含む Pediatric Balance Scale (PBS)23 に従ってバランス機能を評価します。各アイテムは5つのレベルに分かれており、各アイテムに0〜4ポイント、合計56ポイントです。スコアが高いほど、バランス機能が良くなります。
      注:PBSはBBS Children's Revisionに基づいており、主にテスト項目の順序を調整し、姿勢を維持するための時間を短縮し、テスト手順を明確にします。
    3. 10 mの歩行速度(10MWS)に基づいて子供の歩行能力を評価します24。
      1. 幅×長さ=20cm×15mの仕様の滑走路を、一人で、または足首足装具を装着するか、GMFCSクラスIIIの子供のための歩行補助具を使用して、できるだけ速く歩くように子供たちに頼んでください。
    4. 子供たちに15mマーカーから歩き始めるように頼んでください。12 m でタイミングを計り始め、2 m で停止して、中央の 10 m にかかる時間を測定します。10MWTのテストを3回連続して行い、歩行速度(m/s)を計算してもらいます。
      注:子供たちの機能レベルは、GMFCSに従ってI〜IIIに格付けされ、一定の立位能力と歩行能力があることを意味します。
    5. Gross Motor Function Measure(GMFM)でエリアDの立位(13項目)とエリアEの歩行、ランニング、ジャンプ(24項目)を選択することにより、子供の粗大運動機能レベルを評価します。各アイテムの完了度(0〜3ポイント)に応じてスコアを計算し、ゾーンDとEの合計スコアを取得します。スコアが高いほど、粗大運動機能は良好です。
    6. 式 (1) と (2) を使用して有効率を計算し、治療前後の GMFM-88E セクションからのスコアの違いを測定することにより、粗大運動機能介入の臨床効果を評価します。
      有効率(%)= figure-protocol-1(1)
      有効率=有意な有効率+有効率(2)
      1. 有効率が>50%であれば、結果は有意に有効であると考えてください。
      2. 有効率が20%から50%の間であれば、結果が有効であると考えてください。
      3. 有効率が<20%の場合、結果は効果がないと考えてください。

4. 治療法

注:トレーニングプログラムの原則と目的、およびトレーニングプロセス中に起こりうる悪影響と安全性の問題を、子供の保護者に説明してください。

  1. SCPの子供を、数値表法に従って、従来のグループ、rTMSグループ、AOTグループ、および組み合わせ介入グループの4つの異なるグループにランダムに分けます(この研究では各グループに16例)。
  2. すべての子供たちが従来のリハビリテーション治療を受けられるようにし、それに基づいてさまざまなリハビリテーション治療手段が与えられます。従来のグループは、他のリハビリテーション治療を受けていません。rTMSグループはrTMSを受け取ります。AOTグループはAOTを受け取ります。研究グループは、AOTと組み合わせたrTMSを受け取ります。
    1. 対象児の家族に、従来のリハビリテーション、rTMS、AOT、および併用介入のトレーニングプログラムへの参加の可能性について詳細に説明する。研究者が被験者の割り当てについて盲検化されており、評価に関与していないことを確認します。
    2. これらの子供たちの入学順序に従って、スプレッドシートとして数値リストを生成します。次のようにグループにランダム化します:番号1、5、9...通常のグループの場合。2番、6番、10番...rTMSグループの場合。3番、7番、11番...AOTグループの場合。そして数字4、8、12...複合介入群の場合。プライバシーを確保するため、各治療セッション中はカーテンを使用して、各お子様に別々のスペースを提供します。
  3. 従来のリハビリテーション
    1. 運動療法
      1. 運動療法の原理と目的を保護者に説明し、治療時間が30分であることを通知します。
      2. 彼らの筋力評価に応じて、股関節外転筋、股関節後部伸筋、足首背筋のトレーニングのための筋力運動を、セットごとに10回、1日あたり3セット行うように子供たちに指示します。
      3. バランス機能のレベルに応じて、支えなしで立つ、足を揃えて立つ、片足で立つなどのバランストレーニングを毎回10分間行うように指示します。
      4. 彼らの歩行能力に応じて、子供たちに手をつなぐ、自立歩行、障害物を越えるなどの歩行訓練を毎回10分間実施するように指示します。
    2. ハイドロセラピー
      1. ハイドロセラピーの原理、プロセス、目的を保護者に説明し、治療時間が20分であることを通知します。
      2. 子供用の特別なハイドロセラピーマシンを使用する場合は、水温を37〜38°Cの適切な温度に調整してください。
      3. 親に子供が服を脱ぐのを手伝ってもらい、防水の水泳パンツとハイドロセラピーカラーを装着してから、ハイドロセラピーマシンに入れるように依頼します。
      4. バブルバスのボタンをクリックすると治療が始まり、お子さんに立ったり、向きを変えたり、両足を水に浸けて交互に歩いたりするように指示します。
    3. マッサージトリートメント
      1. 最初に子供たちに診断してもらいます。
      2. マッサージ治療の効果を保護者に説明し、治療時間が30分であることを通知します。
      3. 子供を腹臥位に置き、冠状動脈と膀胱経絡の両側に沿って5〜10倍に交互につまむテクニックと押すテクニックを適用します。
      4. 子供を腹臥位に置き、親指の端を使用して、Futu、Liangqiu、Zusanli、Jiexi、Huantiao、Chengfu、Wuizhongのツボを上から下に押します。
      5. 子供を仰臥位または腹臥位に置き、親指と他の4本の指で大腿四頭筋、ハムストリングス、ふくらはぎの上腕三頭筋に同時にリズミカルな持ち上げとつまみを10〜20倍加えます。
  4. rTMSの
    注:rTMSの実施に従事する理学療法士は、最初にメーカーが手配したトレーニングに参加しました。参加者の安全のため、セラピストまたはその他の訓練を受けた医療専門家は、治療プロセス全体を監督し、rTMSによって生成された脈拍が頭皮に当たると一時的で軽度の痛みと顔や手足のわずかなけいれんを引き起こす可能性があることを保護者に事前に通知する必要があります。
    1. rTMS患者の準備
      1. 最初の訪問時に、理学療法士に対象の子供の基本情報と病歴について知らせてください。
      2. rTMSの治療プロセスと可能な対応を子供の保護者に説明し、治療期間が約30分であることを通知します。
      3. 子供を仰臥位または座位に置き、医療用アルコールで手を脱脂し、頭の周囲に応じてそれぞれに適したポジショニングキャップを選択します。参加している子供の正中線上のポジショニングキャップに鼻後頭線を配置し、眉毛と後頭後カリーナとの間の線の中点に鼻後頭線と側頭頭頂線の交点を置きます。
        注:適切なサイズは、頭囲に応じて選択する必要があります。
      4. 記録電極を参加する子供の花粉外転筋の腹筋に、参照電極を花粉外転筋の腱に、下部電極を手首に貼り付けます。
    2. rTMS操作の準備
      1. rTMS機器でコンピューターアプリケーションを起動し、参加している子供の基本情報と診断を入力し、治療計画を決定します。
      2. 刺激コイルは円形の空冷コイルであり、その中心は、特定された花咽散外筋に対応する反対側のM1領域と一致します。コイルを頭皮に対して45°の位置に置きます。
        注:ポジショニングキャップは、脳波計(EEG)10-20電極配置システムに従って設計されており、M1領域をすばやく特定できます。
      3. 刺激強度を30%に選択し、対側花粉外転筋に対応するM1領域を手動モノパルスで刺激します。
        注:治療中、参加する子供は、刺激ターゲットの逸脱を避けるために自分の位置を保持する必要があります。
      4. モーター誘発電位インターフェースグラフを観察し、刺激強度を徐々に下げます。RMTは、子供の一次運動皮質(M1)の10回の連続した刺激のうち少なくとも5回が、反対側の外転筋に50mVを超える運動電位強度を誘発した場合に、この反応を引き出す最小刺激強度として定義します(図1A)。
      5. 確認ボタンをクリックし、RMTレコードを保存してから、治療パラメータ設定ページに入ります。
    3. rTMS治療
      1. 損傷を受けていない大脳皮質のM1領域で低周波刺激を行うには、刺激周波数1Hz、刺激強度80%RMT、刺激回数10、刺激時間10秒、繰り返し回数800、パルス総数80025,26(図1B参照)を使用します。
      2. 損傷した大脳皮質のM1領域を高周波刺激を行うには、 刺激周波数5Hz、刺激強度100%RMT、刺激回数15、刺激時間3秒、繰り返し回数80、 パルス総数1,20010( 図1C参照)の設定を使用します。
      3. 参加した子どもたちの反応を観察します。例えば、頭皮の鼓動によって泣き出したり、顔面が過度に引きつったり、発作などの副作用が現れたりした場合は、すぐに治療を中止してください。
        注:痙性麻痺/四肢麻痺の子供の場合、損傷した脳の両側で、損傷した大脳皮質のM1領域の高周波刺激が交互に行われました。痙性片麻痺の患者さんは、損傷していない大脳皮質のM1領域を低周波で刺激し、M1領域の損傷した大脳皮質を高頻度で刺激しました。
  5. AOTの
    注:AOTは、理学療法士が事前に被験者の体の動きをビデオに撮り、治療プロセス全体の安全性とトレーニングの精度を監督することを要求しています。
    1. AOTの原理、プロセス、注意点を保護者に説明し、所要時間が30分であることを通知します。
    2. 2人のプロの理学療法士に、正面、側面、背面の3つの異なる角度から体の動きを動画撮影してもらい、下肢のバランスと歩行機能の改善を目的とした6つの体の動きをデザインします。
      1. 最初の動きは座っている状態から立っている状態になります:骨盤を持ち上げて膝関節を伸ばすことで、直立した座位から体を前方に動かし、徐々に立った姿勢に変換してから座ります。これを3回連続して実行します(図2A)。
      2. 2番目の動きは立位運動です:体重をできるだけ左または右に動かしてから、ニュートラルポジションに戻します。順番に3回実行します(図2B)。
      3. 3番目の動きも立ったままの運動です:体重をできるだけ前後に動かしてから、ニュートラルポジションに戻ります。順番に3回実行します(図2C)。
      4. 4番目の動きも立ったままのエクササイズです:体をできるだけ左または右に回転させてから、ニュートラルポジションに戻ります。3回順番に実行します(図2D)。
      5. 第5楽章は立位運動で、左または右に横に歩き、その後ニュートラルポジションに戻ります。3回順番に実行します(図2E)。
      6. 第6楽章は立位運動で、高さ10cmのステップを左右の足で交互に上り下りします。順番に3回実行します(図2F)。
    3. 子供たちを静かな部屋に集め、86インチのテレビから5m離れた快適な位置に座らせます。
    4. 理学療法士に最初に体の動きを説明してもらい、子供たちがビデオを見ることに集中できるようにします。
    5. 動画を見た後、子どもたちにこれらの動きを真似してもらいます。

5. 治療後の評価

注: 各患者の治療前と治療後 12 週間の評価は、同じ小児リハビリテーション医によって完了します。

  1. 4 つのグループの子供に対して 12 週間の異なるリハビリテーション対策を行った後、同じ小児リハビリテーション医に CSS、PBS、10 MWS、GMFM、および粗大運動機能の臨床効果を再評価してもらいます。
  2. 治療の楽しさや自己認識の向上など、治療計画に対する保護者の満足度や感想、治療継続の希望や提案などを記録します。

6. 統計分析

  1. 人口統計、CSS、PBS、10 m歩行速度(10MWS)、GMFM、および実効率(%)評価データをソフトウェアに入力して統計分析します。
  2. χ2検定またはフィッシャー確率精度法を使用してカウントデータを分析します。
  3. データが正規分布に準拠しているかどうかを判定し、正規分布データを平均±SDとして表します。
    1. 4つのグループ間の比較に反復測定偏差分析を使用し、混合モデルで分散の反復測定分析を実行して、各グループの結果と変動スコアがほぼ正規分布と一致しているかどうかを確認します。
  4. 時間をグループ内要因と考え、介入をグループ間要因と考えてください。これら 2 つの因子間に交互作用がある場合は、a= 0.05 の各時点でのグループ間差を検定します。交互作用効果がない場合は、主効果をテストします。差は P < 0.05 で統計的に有意であると考えてください。

結果

本論文は、64人のSCPの子供(補足表S1 および 補足ファイル1)が、数値表法に従って無作為に4つのグループに分けられ、12週間にわたって異なるリハビリテーション措置を受けた結果を示しています。全過程を通じて、参加した子どもたちには頭痛、めまい、発作などの副作用はありませんでした。

4つの子どもグループの人口統計データを 表1に示します。治療前は、性比、年齢、脳性麻痺の痙性カテゴリー、GMFCS、GDDS発達指数(GDDS DQ)、補助具(足首足装具または歩行器)の使用に有意差は認められなかった(すべて P > 0.05)。

12週間の治療前後の4つのグループの小児のCSSスコアを 表2で比較した。12週間のトレーニング後、4つのグループすべてのCCSスコアは大幅に減少し、併用介入グループは他の3つのグループよりも有意に大きな変化を示しました。時間効果とグループ間および時間間の交互作用効果は有意であった(P < 0.05)一方、グループ間の効果は有意ではなかった(P > 0.05)。

4つのグループの12週間のトレーニング前後のPBS、10MWS、およびGMFMのスコアを 表3、 表4、 および表5に示します。プレトレーニングスコアと比較して、4群すべてのPBS、10MWS、およびGMFMのスコアは治療後に有意に増加し、併用介入グループのスコアが最も改善しました。時間効果とグループ間および時間間の交互作用効果は有意であった(P < 0.05)一方、グループ間の効果は有意ではなかった(P > 0.05)。

4つの子供グループすべての総運動機能に対する臨床効果を 表6に示します。.併用介入群における粗大運動機能の総有効率は87.50%であり、残りの3群(rTMS群62.50%、AOT群68.75%、従来群25.00%)(χ2 =13.850、 P =0.003)よりも有意に高かった。

figure-results-1
図1:M1領域の刺激 (A)閾値の決定:RMTの値は、腹筋外転筋に対応する反対側のM1領域が、単一のパルスで刺激されて運動誘発電位を生成したときに測定されました。(B)損傷を受けていない大脳皮質のM1領域に対する低周波刺激:刺激周波数は1Hz、刺激強度は80%RMT、刺激回数は10、刺激時間は10秒間持続、反復回数は80回、パルス総数は800回であった。(C)損傷した大脳皮質のM1領域の高周波刺激:刺激周波数5Hz、刺激強度100%RMT、刺激回数15、刺激時間3秒持続、反復回数80回、総パルス数1,200。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

figure-results-2
図2:動作観察訓練 (A)最初の動き:Sit-to-Stop変換。(B)第2の動き:左右の体重移動。(C)第3の動き:前後に体重を移動させる。(D)第4の動き:左右の体回転。(E)第5楽章:左/右歩行。(F)第6楽章:交互にステップアップ/ステップダウンします。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

(n=64, x±s)
アイテム従来型グループrTMSグループAOTグループ併用介入群χ2 /FP
数値 (n)16161616
性比(男性/女性)10/610/613/39/72.4940.476
年齢(年)4.44±0.804.74±0.684.71±0.544.63±0.680.6540.683
痙性脳性麻痺の分類(痙性片麻痺/痙性浸漬麻痺/痙攣性四肢麻痺)02-07-20075/10/16/9/15/10/12.1050.945
GMFCS (n) (レベル I/II/III)7/3/66/5/58/5/38/5/32.7500.868
GDDS DQ70006±10月25日70.13±9.4471.56±12.5869.25±6.890.1480.931
補助具の使用(n)
はい/いいえ
5/11		3/133/134/121.7800.699

表1:4つのグループの子供の基本情報の比較(n = 64、 x ± s)。 *一元配置分散分析。トレーニング前は、性比、年齢、脳性麻痺の痙性カテゴリー、GMFCS、GDDS DQ(GDDS DQ)、補助具(足首足装具または歩行器)の使用に有意差はなく、同等性が示されました。略語:GMFCS =総運動機能の分類;GDDS DQ = Gesell発達診断スケジュール発達指数。

群数値 (n)以前は後FP
従来型グループ1610.63±1.6710月19±1月76日
rTMSグループ1610.88±1.419.75±1.13
AOTグループ1610.75±1.139±751.00
併用介入群1610.69±1.0188±1月02日
グループファクター0.7740.513
時間的要因228.261<0.001
グループファクター * 時間ファクター15.217<0.001

表2:4つの子グループ(n = 64、 x ± s)のCSSスコアの比較。 治療後、反復測定ANOVAの結果は、時間効果とグループ間および時間間の交互作用効果が有意であった(P < 0.05)一方で、グループ間の効果は有意ではなかった(P > 0.05)ことを示した。略語:CSS =包括的な痙縮スケール。rTMS = 反復経頭蓋磁気刺激;AOT=行動観察訓練。

群数値 (n)以前は後FP
従来型グループ1628.25±9.3831.13±9.22
rTMSグループ1629.44±10.0535円56±9銭82分
AOTグループ1629.25±9.8435.94±8.62
併用介入群1629円81±11月59日41.88±8.03
グループファクター1.120.348
時間的要因371.208<0.001
グループファクター * 時間ファクター27.954<0.001

表3:4つのグループの子供(n = 64、 x ± s)のPBSスコアの比較。 治療後、反復測定ANOVAの結果は、時間効果とグループ間および時間間の交互作用効果が有意であった(P < 0.05)一方で、グループ間の効果は有意ではなかった(P > 0.05)ことを示した。略語:PBS =小児バランススケール;rTMS = 反復経頭蓋磁気刺激;AOT=行動観察訓練。

群数値 (n)以前は後FP
Conventionaグループ161.02±0.1410±0.16
rTMSグループ160.98±0.181.15±0.16
AOTグループ160.99±0.121.15±0.09
併用介入群161月02±0月15日1月24±0月11日
グループファクター0.9460.424
時間的要因501.551<0.001
グループファクター * 時間ファクター19.275<0.001

表4:4つの子どもグループ(n = 64、 x ± s)における10MWSスコアの比較。 治療後、反復測定ANOVAの結果は、時間効果とグループ間および時間間の交互作用効果が有意であった(P < 0.05)一方で、グループ間の効果は有意ではなかった(P > 0.05)ことを示した。略語:10MWS = 10 m歩行速度。rTMS = 反復経頭蓋磁気刺激;AOT=行動観察訓練。

群数値 (n)以前は後FP
Conventionaグループ1646.63±20.0554±22.19
rTMSグループ1648.94±19.9661.94±20.61
AOTグループ1650.25±15.2563.63±16.40
併用介入群1650.94±18.4375.69±17.86
グループファクター1.3000.283
時間的要因502.502<0.001
グループファクター * 時間ファクター31.184<0.001

表5:4つのグループの子供(n = 64、 x ± s)のGMFMスコアの比較。 治療後、反復測定ANOVAの結果は、反復測定ANOVAの結果が、時間効果とグループ間および時間間の交互作用効果が有意である(P < 0.05)ことを示し、グループ間の効果は有意ではない(P > 0.05)ことを示しました。略語:GMFM =総運動機能測定;rTMS = 反復経頭蓋磁気刺激;AOT=行動観察訓練。

群数明らかな効果的な効果的無効実効レート
従来型グループ16131225.00%
rTMSグループ1637662.50%
AOTグループ1629568.75%
併用介入群1677287.50%
χ213.850
P0.003
略語:rTMS =反復経頭蓋磁気刺激;AOT=行動観察訓練。

表6:4つのグループすべての子供の粗大運動機能の比較(n [%])。 略語:rTMS =反復経頭蓋磁気刺激;AOT=行動観察訓練。

補足ファイル1:患者の症例情報。 患者は、AOTと組み合わせたrTMSで治療されました。治療の12週間後、治療前後のさまざまな評価指標のデータを比較して、患者の総運動機能に対する併用介入の臨床効果を決定しました。 このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

補足表 S1: 患者データ。このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。

ディスカッション

SCPの子供にとって、γニューロンとαニューロンの活動の増加は、皮質脊髄路入力の阻害につながり、その結果、けいれんとして知られる筋肉の緊張が増加します。四肢のけいれんは、SCPの子供の下肢運動機能の発達に大きく影響するため、重要なトレーニング目標の1つは痙縮を減らすことです。現在、リハビリテーション看護、理学療法、整形外科装具の適用、ボツリヌス毒素注射27、薬物治療、外科的介入28など、痙縮を緩和するために段階的な治療戦略が採用されています。この研究では、運動療法、ハイドロセラピー、マッサージ療法、rTMSなどのリハビリテーション技術を使用して、SCPの子供のけいれんを緩和しました。 表2 は、併用介入群のCSSスコアが他の3群よりも大きな改善を示したことを示しており、rTMSとAOTの併用介入がSCPの子供の痙縮を緩和するのにより効果的であることを示唆しています。Rajak et al.12 は、rTMS 治療の頻度を増やすと、CP の子供の筋肉のけいれんを減らし、運動機能の発達を促進するのに役立つことを示唆しました。Guptaら29 は、脳性麻痺患者20例を対象に、5Hzと10HzのrTMSを20日間治療し、脳の運動皮質を刺激し、その結果、rTMS治療の筋緊張は従来群よりも有意に低いことが示された。この発見は、実験群のCSSスコアが他の3つの子供たちのグループのCSSスコアよりも有意に優れていたという本研究の結果と一致していました。

rTMS治療を受け入れる前に、まず子供たちの運動閾値を測定して、治療強度を決定する必要がありました。痙性片麻痺の小児の場合、最初に健康な側が評価され、次に影響を受けた側が評価されました。健康な側の運動閾値を使用して、治療強度を決定しました。rTMS治療中は、ポジショニングキャップを正しく着用し、コイル刺激中心をコイルによって決定された固定点と一致し、コイルを頭皮に対して45°に配置する必要があります。本研究では、下肢運動障害を改善するための刺激部位としてM1領域を選択した。1Hzの周波数の低周波刺激は、刺激側の脳血流と興奮性を低下させ、反対側の興奮性を高めることができます。5Hzの周波数の高周波刺激は、刺激された側の皮質興奮性を直接改善する可能性があります。その目的は、より良い半球間抑制を達成することであり、低周波と高周波の交互の刺激は運動機能の回復を助長します。

AOTは、脳性麻痺介入の有望なアプローチであり、損傷した脳ネットワークを回復して、理学療法の補助として運動機能を再構築します15,30。このメカニズムによれば、脳性麻痺のリハビリテーションにおいて、AOTと制約誘発療法6、全身振動トレーニング31、ブレイン・コンピュータ・インターフェース・システム32との相乗効果を探ってきた。AOTは、観察者に意味のある行動を提示する必要があり、子供たちがビデオ内の行動を模倣するための特定の認知能力を持っていることを要求します。AOTの重要なポイントは、行動の実行ではなく、観察でした。バランス障害は、SCPの子どもの自立歩行や日常生活に影響を与える可能性があるため、バランス制御能力を高めることが特に重要でした。この研究では、下肢のバランスと歩行能力を強化するための機能的な動きを含むAOTプログラムを組み込んでいます。子どもたちは熱心にビデオを見ており、理学療法士はビデオで紹介されたアクションの詳細を彼らに伝え、子供たちが正しくアクションを実行するように指導および監督しました。トレーニング中、理学療法士は子供たちの動きの詳細を解明し、自発的な参加を確保するためのインセンティブを採用する必要があります。AOTは、その簡単な操作により、CPの子供の遠隔リハビリテーション環境で良好な治療効果を達成しています33。したがって、保護者は、トレーニングの効果を高めるために、集中的な在宅トレーニングを実施することをお勧めします。一方、トレーニングの有効性は、患者が動きの観察および/または実行中に遵守するトレーニングプログラムと密接に関連しています。異なる学習およびパフォーマンスの結果は、トレーニングリソースを観察するために支払われるさまざまな注意レベルに基づいて生成されます34。Kim et al.35は、短期と長期のAOT介入の結果を比較する際に、実質的な差は見られませんでした。

本研究では、従来のリハビリテーションを基礎として、従来のリハビリテーション手段単独、rTMS、AOT、rTMSとAOTの併用介入の4つの異なる介入方法がSCP児の粗大運動機能に及ぼす影響をそれぞれ実施し、併用介入が相乗効果を有するかを検討した。 表3、 表4、および 表5 は、12週間の治療後、PBS、10MWS、およびGMFMのスコアがすべてのグループで改善したことを示している。ただし、併用介入群は、従来の rTMS、および AOT グループと比較して、PBS、10MWS、および GMFM スコアで最も大幅な向上を示しました。さらに、その総運動機能有効率も大幅に高かった。 表6 は、併用介入群の総運動機能有効率が87.50%であり、従来群(25.00%)、rTMS群(62.50%)、AOT群(68.75%)(χ2=13.850、 P=0.003)を上回っており、rTMSとAOTの併用介入がSCP児の運動機能改善に有効であることを示唆している。調節メカニズムは、まず、rTMS部位は大脳皮質の下肢運動領域のM1領域であり、AOTがMNSを活性化する領域に近い。動きの観察と実行は、MNS36を通じて運動皮質とM1領域との間の接続を強化します。次に、Sunら37は、rTMSが標的大脳領域に磁場を印加して誘導電流を発生させ、それが皮質脊髄路および末梢運動神経に沿って伝播し、四肢運動機能の回復を促進する筋肉反応を引き起こすことにより、標的大脳皮質の興奮性を制御することを確認しました。AOTは、最初にビデオを観察することにより、子供に期待される行動の経験と準備を提供することができ、同じタスクを実行するときにタスク依存的なニューロンネットワーク活動を促進することができる38。第三に、外側運動皮質領域のrTMS刺激は、誘導電流を介して皮質下回路のシナプス経活性化を誘導し、運動および筋肉の痙攣活動を減少させて正しい運動パターンを確立する39。AOTプログラムのアクション映像は、繰り返し観察することができ、同時に、プログラムの反復実行を通じて運動記憶を強化し、大脳皮質のリモデリングを促進することができる40。組み合わせた介入は、皮質活動を相乗的に調節し、運動皮質の興奮性と運動単位の動員を増加させ、痙縮と筋肉の反射亢進を減らし、相互相互作用の効果を高める可能性があります。これらの理由から、rTMSとAOTを組み合わせると、神経可塑性の変化を最適化し、運動機能の回復を改善する相乗効果がある可能性があります。

rTMSとAOTの組み合わせは、SCPの子供の下肢機能障害の個別化リハビリテーションの効果的な戦略として浮上し、バランスと運動機能を改善します。この研究には欠点もあります:偽のrTMS条件が使用されていないため、rTMSにはプラセボ効果が存在する可能性があります。本研究で用いられた評価方法のほとんどはリハビリテーション評価尺度であり、神経生理学、脳波、機能的MRIなどの画像診断による客観的評価は適用されていなかった。さらに、rTMS療法とAOTの標準化された治療パラメータを取得したり、治療効果を決定したりするためには、客観的な神経生理学的評価または画像評価を伴う大規模で長期的な臨床試験とランダム化比較試験が必要です。

開示事項

著者は、宣言する利益相反を持っていません。

謝辞

この研究は、Xiangya Boai Rehabilitation Hospitalの資金提供によって支援されました。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
K6マルチメディアシーンインタラクティブトレーニングシステム南LeJiekang技術有限公司実装
のためのKLW-SLL型スパマシン京Kanglongwei技術工業有限公司従来の治療
パルス磁場刺激装置モデルYRD CCY-II深センYingzhi技術有限公司プログラム実装
SPSS26ソフトウェアIBM統計分析
湖プログラム子供南

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