Progressieve verticale trilling van het hele lichaam met conventionele revalidatie voor de functie van de bovenste ledematen en corticospinale excitabiliteit bij subacute beroertepatiënten

Samenvatting

Deze gerandomiseerde gecontroleerde studie had als doel de effecten van progressieve Whole-Body Vertical Vibration (WBVV) in combinatie met conventionele revalidatie op de motorische functie van de bovenste ledematen en de prikkelbaarheid van de corticospinale baan bij subacute beroertepatiënten te onderzoeken en mogelijke neurofysiologische mechanismen te onderzoeken.

Samenvatting

Beroerte leidt vaak tot beschadiging van de bovenste ledematen. Hoewel veel patiënten weer zelfstandig bewegen, blijft het herstel van de bovenste ledematen onvolledig, wat de dagelijkse activiteiten (ADL) beperkt en de kwaliteit van leven vermindert. Het optimaliseren van revalidatiestrategieën voor de bovenste ledematen blijft een grote uitdaging in de beroertezorg. Dit artikel presenteert een gerandomiseerd gecontroleerd onderzoeksprotocol dat de effecten van progressieve WBVV-training op de functie van de bovenste ledematen en corticospinale excitabiliteit bij subacute beroertepatiënten onderzoekt. Achtenveertig subacute beroertepatiënten worden toegewezen aan een experimentele groep (n = 24) en een controlegroep (n = 24). De controlegroep krijgt conventionele revalidatietraining, terwijl de experimentele groep aanvullende progressieve WBVV-training krijgt. Deze interventie biedt de voordelen van eenvoudige uitvoering, een laag energieverbruik en een gunstige verdraagzaamheid voor subacute beroertepatiënten. Het WBVV-protocol wordt geleidelijk geïntensiveerd gedurende vier weken door frequentie en amplitude aan te passen. Na vier weken interventie lieten beide groepen significante verbeteringen zien in de functie van de bovenste ledematen, ADL-vermogen en neurofysiologische indicatoren (p < 0,05). De experimentele groep behaalde significant betere resultaten in de Fugl–Meyer Assessment of Upper Extremity (FMA-UE), Wolf Motor Function Test (WMFT) en Modified Barthel Index (MBI) scores vergeleken met de controlegroep (p < 0,05). Beide groepen vertoonden verkorte motorische potentiële latentie en verhoogde piek-tot-piek amplitude, maar er werden geen significante verschillen tussen groepen gevonden in neurofysiologische metingen (p > 0,05). Deze bevindingen geven aan dat WBVV in combinatie met conventionele revalidatie effectief het functionele herstel van de bovenste ledematen en de ADL-prestaties bij subacute beroertepatiënten kan bevorderen. Verder onderzoek is nodig om de effecten op corticospinale excitabiliteit te verifiëren.

Inleiding

Beroerte is wereldwijd een belangrijke oorzaak van invaliditeit en sterfte¹. In China nemen de incidentie en prevalentie van beroertes continu toe, grotendeels door vergrijzing van de bevolking en veranderende levensstijlen, met een groeiende impact op jongvolwassenen². Ongeveer 80% van de overlevenden van een beroerte ervaart een dysfunctie in de bovenste ledematen, wat hun uitvoering van dagelijkse activiteiten (ADL) ernstig beperkt, de kwaliteit van leven aantast en een aanzienlijke last legt op zowel gezinnen als de samenleving³. Het herstellen van de functie van de bovenste ledematen blijft een cruciale onderzoeksprioriteit en een grote klinische uitdaging. Daarom vormt de ontwikkeling van veilige en effectieve interventies om de functie van de bovenste ledematen te verbeteren een belangrijk aandachtspunt van het huidige revalidatieonderzoek.

WBVV, voor het eerst toegepast op het gebied van sportgeneeskunde⁴, is breed toegepast als aanvullende revalidatie-interventie voor beroertepatiënten ^5,6. Eerdere studies hebben aangetoond dat WBVV de spierkracht, explosieve kracht en botdichtheid significant^{verhoogt 7,8}, vooral bij ouderen en klinische revalidatiepopulaties (bijvoorbeeld patiënten met een beroerte en patiënten na een harttransplantatie). Men denkt dat het therapeutische mechanisme verticale mechanische stimulatie omvat die spierproprioceptoren activeert en mogelijk de prikkelbaarheid van het centrale zenuwstelsel moduleert.

In de beroerte-revalidatie is bewezen effectief te zijn in het verbeteren van balans en motorische functies van de onderbenen⁹; Onderzoek dat zich specifiek richt op de effecten op revalidatie van bovenste ledematen blijft echter beperkt. De huidige gevestigde revalidatiestrategieën voor bovenste ledematen kennen nog steeds aanzienlijke praktische beperkingen. Taakgerichte training¹⁰ vereist voldoende actieve motorische controle, wat vaak moeilijk is voor patiënten met ernstige beperkingen. Constraint-induced movement therapy (CIMT)¹¹ vereist intensief gebruik van het aangedane ledemaat, wat vaak leidt tot vermoeidheid en slechte compliance tijdens de subacute fase¹². Robotondersteunde therapie maakt nauwkeurige training mogelijk, maar wordt beperkt door hoge kosten en beperkte toegankelijkheid¹³. Daarentegen levert trilling van het hele lichaam (WBV) proprioceptieve input¹⁴ zonder dat er aanhoudende vrijwillige inspanning^{15 vereist is}. Het is kosteneffectief, goed verdragen en gemakkelijk te integreren in de routinematige klinische zorg, waardoor het een veelbelovende aanvullende therapie is voor herstel van de bovenste ledematen na een^{beroerte 16}.

Het progressieve WBVV-protocol, gekenmerkt door geleidelijke toename in trillingsfrequentie en amplitude, was ontworpen om gecontroleerde sensorimotorische stimulatie te leveren terwijl het het risico op neurale habituatie geassocieerd met fixed-parameter interventies^{verminderde 17}. De parameters die in deze studie werden gebruikt (5–25 Hz; 1–8 mm) werden geselecteerd op basis van eerdere klinische studies die veiligheid en verdraagzaamheid in neurologische populaties bevestigden, terwijl voldoende mechanische prikkels werden geleverd om proprioceptieve routes¹⁸ te activeren. Beroertegerelateerde beperking van de bovenste ledematen is nauw verbonden met schade aan het corticospinale traject en verminderde neurale prikkelbaarheid¹⁹. Hoewel motorisch geëvokeerde potentialen (MEP's) een betrouwbaar instrument bieden om de corticospinale functie^4,20–23 te beoordelen. De precieze mechanismen waarmee WBVV het herstel van bovenste ledematen verbetert, zijn nog slecht begrepen, waardoor er een aanzienlijke kloof in de bestaande literatuur ontstaat^24,25.

Daarom is deze gerandomiseerde gecontroleerde studie bedoeld om de effecten van progressieve WBVV op de motorische functie van bovenste ledematen en excitabiliteit van de corticospinale baan bij patiënten met subacute beroerte te onderzoeken. Het protocol evalueert de effecten van WBVV in combinatie met conventionele revalidatie op de motorische functie van de bovenste ledematen en de prestaties van ADL, in vergelijking met conventionele revalidatie alleen. Het beoordeelt verder veranderingen in corticospinale excitabiliteit door MEP-latentie, amplitude en motorische drempel te meten, en onderzoekt de relatie tussen functionele uitkomsten en deze neurofysiologische parameters.

Protocol

Ethische goedkeuring werd verkregen van de Ethische Commissie van de Xuzhou Medische Universiteit (goedkeuringsnummer: XYFY2024KL31601), en schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers voorafgaand aan inschrijving. De studie is prospectief geregistreerd in het Chinese Clinical Trial Registry (registratienummer: ChiCTR2500097167). Achtenveertig opgenomen patiënten met de diagnose beroerte worden tussen januari 2024 en januari 2025 gerekruteerd vanuit de afdeling Revalidatiegeneeskunde, Affiliated Hospital van de Xuzhou Medische Universiteit.

1. Opname- en uitsluitingscriteria van deelnemers

1. Inclusiecriteria: Omvatten patiënten die aan de volgende criteria voldoen: de allereerste beroerte bevestigd door computertomografie (CT) of magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), inclusief ischemische beroerte of intracerebrale bloeding, vastgesteld volgens de criteria van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO); klinisch stabiele toestand; ziekteduur van 10 dagen tot 6 maanden; leeftijd tussen 35 en 80 jaar; bovenste rand Brunnstrom stadium II of hoger; zitbalans graad 2 of hoger; Mini-Mental State Examination (MMSE) score ≥ 26; Visual Analog Scale (VAS) score = 0 voor schouderpijn; en vrijwillige bereidheid om de vier weken durende training en beoordeling te voltooien.
2. Exclusiecriteria: Uitsluiting van patiënten met ernstige cardiovasculaire of cerebrovasculaire aandoeningen, artrose of perifere zenuwletsel; degenen met contra-indicaties voor transcraniële magnetische stimulatie (TMS); degenen die niet bestand zijn tegen trillingen of orthostatische hypotensie; en degenen die niet willen deelnemen aan het onderzoek.

2. Studieontwerp

1. Ontwerp een prospectieve, enkel-centrere, gerandomiseerde, door de beoordelaar geblindeerde gecontroleerde studie. Zorg ervoor dat alle uitkomstbeoordelaars en statistische analisten volledig blind blijven voor de groepstoewijzing van deelnemers en blijf blind tot alle statistische analyses zijn afgerond om subjectieve bias in uitkomstbeoordeling te minimaliseren.
2. Voer een steekproefgrootteberekening uit op basis van de primaire uitkomst (FMA-UE), met een tweezijdige α van 0,05, een macht van 0,80 en een effectgrootte verkregen uit voorlopige en gepubliceerde gegevens. De totale vereiste steekproefgrootte is 48 patiënten.
3. Genereer een willekeurige reeks door een onafhankelijke statisticus. Gebruik sequentieel genummerde, ondoorzichtige, verzegelde, manipulatievrije enveloppen voor toewijzingsverberging. Wees willekeurig 48 in aanmerking komende patiënten toe aan de experimentele groep (n=24) en de controlegroep (n=24) in een verhouding van 1:1 na de basisbeoordeling (Figuur 1).

3. Basislijnbeoordeling

Voer alle basisbeoordelingen uit vóór randomisatie door één revalidatietherapeut met minstens 5 jaar klinische ervaring in neurologische revalidatie en gestandaardiseerde training, waaronder FMA-UE, MBI, WMFT en MEP's.

1. FMA-UE
   1. Voer de FMA-UE uit, die bestaat uit 33 items waarin schouder-, elleboog- en distale gewrichtsbewegingen worden beoordeeld. De FMA-UE wordt breed geaccepteerd voor het evalueren van het herstel van de motor van bovenste ledematen na een beroerte en toont hoge betrouwbaarheid (ICC = 0,96–0,99) en sterke validiteit. ²⁶
   2. Geef elk item een score van 0 tot 2 punten, waarbij hogere scores een betere motoriek aangeven. Geef de deelnemer opdracht om elke gestandaardiseerde beweging uit te voeren en te scoren volgens het voltooien van de taak.
2. MBI
   1. Voer de MBI uit om 10 activiteiten van dagelijkse levenszaken te evalueren, met een totaalscore van 100. Hogere scores duiden op meer onafhankelijkheid. De MBI toont hoge betrouwbaarheid (ICC = 0,90–0,95) en sterke validiteit in revalidatiepopulaties voor beroerte,²⁷.
   2. Beoordeel de functionele onafhankelijkheid van de deelnemer en score op basis van de daadwerkelijke taakprestatie.
3. WMFT
   1. Voer de WMFT uit, die uit 15 taken bestaat: de items 0–6 beoordelen eenvoudige bewegingen en de items 7–15 beoordelen complexe bewegingen. De WMFT toont uitstekende betrouwbaarheid (ICC = 0,88–0,97) en sterke constructvaliditeit in beroerterevalidatie²⁸.
   2. Geef de deelnemer de instructie om elke taak snel en nauwkeurig uit te voeren, met punten op basis van tijd en bewegingskwaliteit.
4. Motor Evoked Potentials (MEPs) opname
   1. Registreerde motorische potentiaal²⁹ uit de niet-aangetaste abductor pollicis brevis (APB) spier. Gebruik een transcraniële magnetische stimulator met een 70 mm achtvormige spoel.
   2. Plaats oppervlakte-EMG-elektroden met de actieve elektrode op de buik van de niet-aangetaste APB-spier, de referentie-elektrode aan het distale aspect van de niet-aangetaste duim, en de aardelektrode op de dorsum van de niet-aangetaste pols.
   3. Plaats de spoel boven de niet-aangetaste primaire motorcortex (C3/C4) volgens het internationale 10–20 Elektro-encefalogram (EEG) systeem, waarbij het handvat naar achteren wijst op 45° ten opzichte van de middenlijn om het motorhotspot te identificeren.
   4. Definieer rustmotorische drempel (RMT) als de laagste stimulusintensiteit die MEP's van ≥50 μV kan oproepen in ten minste 3 van de 5 opeenvolgende stimuli. Stel de stimulatieintensiteit in op 120% van RMT.
   5. Filtersignalen op 20 Hz–2 kHz met een analysevenster van 100 ms. Geef 8 tot 10 stimuli met intervallen van ≥3 seconden, en gemiddeld vijf proeven zonder artefacten.
   6. Definieer latentie als de tijd van het begin van de stimulus tot de eerste positieve piek. Definieer amplitude als de piek-tot-piek waarde.

4. Interventieprotocol

1. Controlegroep: conventionele revalidatie
   1. Geef conventionele revalidatie volgens op bewijs gebaseerde richtlijnen voor beroerte-revalidatie³⁰.
   2. Alle behandelingen bieden door erkende revalidatietherapeuten met ten minste 5 jaar klinische ervaring en een uniforme gestandaardiseerde training voordat de studie begint.
   3. Neem de volgende onderdelen op in elke behandelsessie:
      1. Gezondheidsvoorlichting: Geef één keer tijdens de eerste sessie, met een duur van ongeveer 20 minuten, waarin kennis over revalidatie na een beroerte, veiligheidsmaatregelen en zelfmanagementbegeleiding worden behandeld.
      2. Ergotherapie: Geef 20 minuten per sessie. Pas de moeilijkheidsgraad van de taken aan op het individuele functionele niveau, waaronder het plaatsen van de pinnen, rollertraining, schroefdraaien, knijpen en klemmen, en ringen stapelen.
      3. Dagelijkse training (ADL): Voer 10 minuten per sessie uit, inclusief aankleden, voeren, baden en verzorgen.
      4. Fysiotherapie: Voer passieve bewegingsoefeningen uit voor schouder-, elleboog-, pols-, hand-, heup-, knie- en enkelgewrichten. Voer 5–10 herhalingen per joint uit gedurende 2 sets. Pas neuromusculaire facilitatietechnieken toe, waaronder Bobath³¹ en Brunnstrom³² , gedurende 10 minuten per sessie afhankelijk van spiertonus en motorisch herstelstadium. Deze technieken omvatten het verminderen van abnormale spierspanning en het begeleiden van normale ledemaatbewegingen, terwijl gefaseerde trainingsstrategieën worden toegepast op basis van het motorische herstelstadium van de patiënt.
      5. Conventionele acupunctuurtherapie: Dien 30 minuten per sessie toe volgens het Gestandaardiseerde Acupunctuurprotocol voor Revalidatie na een beroerte, uitgegeven door de China Association of Chinese Medicine.
   4. Geef behandeling 6 dagen per week gedurende 4 opeenvolgende weken
2. Experimentele groep
   1. Bied hetzelfde conventionele revalidatieprotocol aan als beschreven voor de controlegroep. Voeg WBVV-training toe met behulp van een verticaal vibrerend platform
   2. Algemeen trainingsprotocol
      1. Geef elke WBVV-sessie 15 minuten, eenmaal per dag, 6 dagen per week, gedurende 4 opeenvolgende weken.
      2. Voer alle sessies uit door therapeuten met gestandaardiseerde training en minimaal 5 jaar klinische ervaring.
   3. Installatie, kalibratie en parameterinstelling van apparatuur
      1. Installeer het trillende platform op een stabiel, antislipoppervlak vóór de studie en stel het af om een horizontale positie te garanderen.
      2. Controleer frequentie, amplitude, timer en noodstopfunctie aan het begin van elke sessie.
      3. Controleer de nauwkeurigheid van de parameters met een gekalibreerde frequentie-amplitudemeter.
      4. Geef continue trillingen gedurende 15 minuten zonder geplande rustintervallen.
      5. Stop de trilling tijdelijk als er aanzienlijke vermoeidheid of ongemak ontstaat, en neem het weer op zodra de symptomen afnemen.
      6. Stel frequentie en amplitude in aan het begin van elke sessie volgens vooraf gedefinieerde wekelijkse bereiken.
      7. Begin aan de onderkant van elk bereik en verhoog geleidelijk op basis van individuele tolerantie en motorische controle.
      8. Houd vaste parameters aan gedurende de sessie zodra deze zijn vastgesteld.
   4. Houdingscontrole
      1. Plaats de deelnemer zittend voor het trillende platform met de voeten op schouderbreedte en de romp iets naar voren (Figuur 2).
      2. Plaats de aangetaste bovenste arm direct op het platform (Figuur 3). Plaats de schouder in een buiging van 30°–45° met milde abductie.
      3. Houd de elleboog ongeveer 5° buiging om botcontact te vermijden. Houd de pols op 15°–20° dorsiflexie. Strek de vingers om een gelijkmatig gewicht te dragen.
      4. Geef de deelnemer de instructie om gedurende de sessie actief gewicht te dragen door het getroffen ledemaat.
      5. Minimaliseer de kofferbakcompensatie. Monitor continu de uitlijning van ledematen en de romppositie. Bied minimale hulp alleen wanneer nodig om houding te behouden.
   5. Wekelijks progressieprotocol
      1. Week 1: Frequentie instellen op 5–10 Hz en amplitude op 1–2 mm. Ondersteun de aangetaste elleboog met de niet-aangetaste hand en plaats de aangetaste bovenste arm op het platform. Houd een continue gewichtsdraging.
      2. Week 2: Frequentie instellen op 10–15 Hz en amplitude op 2–4 mm. Houd de elleboog in 5° buiging en pols op 15°–20° dorsiflexie. Plaats het aangedane bovenste been zonder ondersteuning op het platform. Houd een continue gewichtsdraging. Geef verbale of lichte tactiele signalen waar nodig.
      3. Week 3: Frequentie instellen op 15–20 Hz en amplitude op 4–6 mm. Houd dezelfde ledemaatpositie aan als in week 2. Behoud continu belasting zonder ondersteuning. Gebruik de niet-aangetaste hand om de pegs 5 minuten achtereenvolgens van het pegboard omhoog te tillen. Voer 5 minuten voorwaartse balcontrole uit op het platform met de niet-aangetaste hand (Figuur 4). Controleer continu de uitlijning van de romp en ondersteuning van de bovenste ledematen.
      4. Week 4: Frequentie instellen op 20–25 Hz en amplitude op 6–8 mm. Voer gedeeltelijke zit-tot-staan-training uit zonder volledig te staan. Houd het continu gewicht aan in de aangetaste bovenste ledemaat (Figuur 5). Zorg voor de nabijheid van de therapeut voor veiligheid.

5. Veiligheidsmonitoring en beheer van bijkomende gebeurtenissen

1. Controleer vitale functies, waaronder bloeddruk en hartslag, vóór elke sessie (bloeddruk < 140/90 mmHg; Hartslag 60–100 slagen per minuut).
2. Stop onmiddellijk met de training als er duizeligheid, misselijkheid, pijn op de borst, overmatig zweten, hevige pijn, spierspasmen, onwillekeurige tremor of houdingsinstabiliteit optreden.
3. Noteer alle bijwerkingen met aanvangstijd, symptomen, duur en interventies. Informeer de behandelend arts onmiddellijk als de symptomen aanhouden of ernstig worden.
4. Plaats de deelnemer in een rugligging en geef zuurstof als er hypotensie (bloeddruk < 90/60 mmHg) of tachycardie (hartslag > 120 slagen per minuut) ontstaat.

6. Vervolgbeoordeling

1. Gebruik dezelfde beoordelingsinstrumenten en methoden die bij de basis worden toegepast.
2. Beoordeel de primaire uitkomst met behulp van FMA-UE.
3. Beoordeel secundaire uitkomsten met behulp van MBI, WMFT en MEP.
4. Voer alle beoordelingen uit op vooraf bepaalde tijdspunten na de interventie met dezelfde beoordelaar om consistentie te waarborgen.

7. Statistische analyse

1. Voer alle statistische analyses uit met SPSS 26.0. Druk continue variabelen uit als gemiddelde ± standaarddeviatie en categorische variabelen als getallen.
2. Beoordeel normaliteit met de Shapiro–Wilk-test en homogeniteit van variantie met behulp van de Levene-test. Beschouw een tweezijdige P-waarde <0,05 statistisch significant.
3. Vergelijk basislijn-continue gegevens met onafhankelijke t-tests met Welch's correctie voor ongelijke varianties en categorische gegevens met chi-kwadraattesten.
4. Analyseer veranderingen binnen de groep met behulp van gepaarde t-tests. Onderzoek verschillen tussen groepen met behulp van onafhankelijke steekproeven t-tests.
5. Pas geen aanpassing toe voor meerdere vergelijkingen met de primaire uitkomst. Gebruik de Bonferroni-correctie voor secundaire uitkomsten door het significantieniveau aan te passen aan het aantal vergelijkingen.
6. Bereken effectgroottes met behulp van Cohen's d op basis van gemiddelde verschillen en gepoolde standaarddeviaties.

Resultaten

In totaal werden 48 beroertepatiënten gerekruteerd en gerandomiseerd in een controlegroep en een experimentele groep, met 24 deelnemers per groep. Alle patiënten voltooiden het volledige verloop van beoordelingen en interventies, zonder verlies aan follow-up of uitvallers, en er werden geen bijwerkingen gerelateerd aan de interventie (waaronder milde symptomen zoals duizeligheid, lokale pijn, vermoeidheid of abnormale vitale functies) waargenomen in beide groepen tijdens de 4-weekse inte...

Discussie

Deze studie toont aan dat de combinatie van WBVV met conventionele revalidatie de motorische functie van de bovenste ledematen en dagelijkse activiteiten bij subacute beroertepatiënten verbetert, en kan wijzen op een mogelijke verbetering in de excitabiliteit van het corticospinale traject in deze populatie. Het protocol integreert progressieve vibratieparameters met gecontroleerde gewichtsdraging van de getroffen bovenste ledemaat, waardoor een gestructureerd en reproduceerbaar stimulat...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
SPSS Statistics	IBM Corp		versie 26.0
Transcranial Magnetic Stimulation Device	Nanjing Wiss Medical Technology Co., Ltd.		Magneuro R130
Whole-body Vertical Vibration Therapy Device	Taiwan BodyGreen		MF1