Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Nöropatik Ağrı ve Spastisite Yönetiminde Solunum kontrollü Elektriksel Stimülasyon (BreEStim)

Published: January 10, 2013 doi: 10.3791/50077
Automatic Translation
1,2,3
1Department of Physical Medicine and Rehabilitation, University of Texas Health Science Center at Houston, 2UTHealth Motor Recovery Laboratory, TIRR Memorial Hermann Hospital, 3The Institute of Rehabilitation and Research (TIRR), TIRR Memorial Hermann Hospital

Summary

Amacı yeni bir yöntem, nöropatik ağrı ve spastisite tedavisi için solunum kontrolü elektriksel stimülasyon (BreEStim) sunmaktır.

Abstract

Elektrik uyarısı (estim) işlevsel ve terapötik hedeflere ulaşmak için, kas ya da sinirlerin elektrik akımı uygulanması anlamına gelir. Bu kapsamlı çeşitli klinik ortamlarda kullanılmaktadır. Istemli solunum sırasında gönüllü nefes ve sistemler arasındaki içsel fizyolojik etkileşimlerin sistemik etkileri ile ilgili yeni bulgular dayanarak, yeni bir estim protokolü, Nefes kontrollü Elektriksel Stimülasyon (BreEStim), elektriksel stimülasyon etkilerini artırmak için geliştirilmiştir. BreEStim, bir tek darbe elektriksel uyarı tetiklenir ve izole bir gönüllü ilham hava debisi eşiğine ulaştığında hedef alan teslim. BreEStim istemli solunum sırasında aktive olan ve mükemmel klinik etkinlik göstermiştir intrinsik fizyolojik etkileşimleri bütünleştirir. Yönetimi inme sonrası parmak flex: BreEStim iki temsilcisi uygulamaları detaylı protokollerin bildirilmiştiromurilik yaralanması veya spastisite ve nöropatik ağrı.

Introduction

Elektrik uyarısı (estim) işlevsel ve terapötik hedeflere ulaşmak için, kas ya da sinirlerin elektrik akımı uygulanması anlamına gelir. Bu kapsamlı çeşitli klinik ayarları, ağrı örneğin, transkutanöz elektriksel sinir stimülasyonu (TENS) kullanılmaktadır yönetimi 1, aktivasyon ve felç veya zayıflamış kasların güçlendirilmesi 3 ayak damla 2, nöromüsküler elektrik stimülasyonu (NMES) için peroneal sinir stimülasyonu. NMES fonksiyonel bir görevi yerine getirmek için kullanıldığı zaman, bu fonksiyonel (FES) 4 adlandırılır. Elektromiyogram (EMG)-tetiklenen nöromüsküler stimülasyon inme 7, 15 sonrası motor iyileşme 5-14 ve spastisite azaltma elektriksel stimülasyon etkinliğini arttırmak için kullanılır olmuştur. Bu yazıda, yeni estim protokolü - Solunum kontrollü elektriksel stimülasyon (BreEStim), systemï son araştırma bulgularına göre, tanıtıldıisteğe bağlı solunum 16, 17 c etkisi.

Transkutanöz elektriksel sinir stimülasyonu (TENS) ağrı yönetimi 1 için bir non-farmakolojik tedavi yöntemidir. TENS, noninvaziv, ucuz, güvenli ve 18 kullanımı kolaydır. TENS genellikle öngörülen tedavi süresi için değişen frekansları, şiddetleri ve uyaranların atım süresinde uygulanır. TENS nöropatik ağrı da dahil olmak üzere, ağrı koşullarının çeşitli tatbik edilmiştir. TENS klinik etkinliğinin özellikle omurilik yaralanması (SKY) ve amputasyon (Yorumları 1, 19, 20 bakınız), tartışmalı bir konudur. Olası mekanizmalar kapı kontrol teorisi 21 ve endojen opioidlerin 22 sürümü, 23 vardır. Geleneksel Çin Tıbbı Akupunktur ağrı yönetimi için başka bir non-farmakolojik tedavi yöntemidir. Biliyorsunuz Batı Tıbbı 24 kabul edilmiştir. Modern akupunktur, geleneksel akupunktur iğne bir yüzey ele almıştırctrode (veya eşdeğeri). Bir uzman elektrot geleneksel akupunktur noktalarının üzerinde bir yerdir ve bir elektrik stimülasyonu teslim edilir. Bu modifikasyon elektro 25, 26 adını almaktadır. İğne akupunktur ve elektroakupunktur endojen opioidlerin sürüm 27, 28 ile her iki analjezi etkilidir. Elektro etkisi genellikle güvenilir, ancak etki üretilen elektrik stimulasyonun sıklığı ve şiddeti bağlıdır. Elektriksel stimülasyon Farklı frekansları farklı endojen opioidler oluşturmak ve analjezik etkisi, 27 nalokson tersinir 26 olduğunu. Son zamanlarda, tekrarlayan acı stimülasyonu (rahatsız eden bir kaçınmayla) önemli ağrı zayıflama neden olduğu tespit edilmiştir. Indüklenmiş ağrının azalmasında 29 nalokson tersinir değildir. Olası yeni bir girişim içine mekanizmaları (akupunktur, elektrik stimülasyonu, rahatsız eden bir kaçınmayla) başa çıkma bu ağrı entegre klinik etkinliği artırabilir.

5-10 parmak ekstansiyon bozuklukları, 12-14, 34 inme sonrası motor iyileşme kolaylaştırmak için yıllardır kullanılmaktadır. Elin işlevini Kurtarma inme hastaları için önemli olduğunu ve henüz çok zordur. Kabaca bir vuruş deneyim tüm insanların üçte biri el fonksiyonu 33 büyük engeli olan, üst ekstremite 30-32 bazı kalıntı değer olacaktır. Kas aktivitesi bir eşik seviyesine ulaşıncaya kadar EMG tetiklemeli NMES müdahale protokolü belirli bir hareket için ekstansör kaslarının istemli kasılma başlatılması içerir. En kısa sürede EMG aktivitesi hedef eşik ulaştığında, bir yardımcı elektrik uyarı hareketlerini kolaylaştırmak için başlar. Bu müdahale protokolü motor iyileşme 6, 7 düzenli NMES üstündür. Chae ve Yu 35 tüm randomize kontrollü çalışmalar bu müdahale kullanmadan motor fonksiyonunda iyileşme bildirilmiştir belirttiEn iyileştirme orta derecede bozulma hastalara hafif protokolü. Bu müdahale iyileşme de ölçülebilir değişiklikler hem de korteks 6, 7 belgelenmiştir değişiklikler, bu hastalar (EMG bir hedef eşik ayarlayarak) ve bu sonuç aktif angajman yararlanır olması çok muhtemeldir. Bu, kontrol grubunda ise 36 ile karşılaştırıldığında, NMES grubunda tedaviden sonra ipsilateral somatosensoriyel korteksteki kortikal yoğunluğu önemli bir artış gösteren bir yeni fonksiyonel MRI çalışma tarafından desteklenmektedir. Ayrıca, elektriksel stimülasyon da inme 7, 15 sonrası spastisite azaltmaya yardımcı olabilir, ama etkisi estim 37 sonra yaklaşık 30 dk, kısa ömürlü. Buna karşılık, solunum kontrollü elektriksel stimülasyon bizim son buluşu (BreEStim) tedaviye rağmen 16 tek seans sonrası, spastisite azaltılması üzerinde uzun süreli bir etkiye sahiptir.

İnsan nefes çok benzersiz motoru eylemidir. Ouyku sırasında, örneğin, (otomatik solunum) refleks kontrollü, hem de gönüllü olarak gerektiğinde alınabilir (gönüllü solunum), örneğin, gönüllü solunum sırasında şarkı, konuşma, vb, insanlar gönüllü gönüllü kortikal aktivasyon (aracılığıyla solunumun otonomik kontrol bastırmak gerek "kortikal solunum merkezi") 38, 39. Beyin görüntüleme çalışmaları 40-51 primer motor korteks (M1), premotor korteks, tamamlayıcı motor alanda, birincil ve ikincil somatosensoriyel korteks, insula, anterior singulat korteks dahil bilateral kortikal alanlar, geniş solunumla ilişkili tutulum göstermiştir ve amigdala ve dorsolateral prefrontal korteks. Insula merkezleri beyinsapı güçlü bağlantıları olduğu bilinen ve ağrı işleme 52 yer almaktadır. Ekspirasyon pasif iken otonom solunum sırasında, inspirasyon genellikle göğüs duvarının tepme kuvveti dayanarak, aktiftir. Benzer şekilde, istemliinspirasyon iradi ekspirasyon 46 oranla daha fazla solunum ile ilgili kortikal ve subkortikal alanları etkinleştirir. Istemli solunum sırasında aktive Bunlar kortikal ve subkortikal alanlar ayrıca kas tonusu, ağrı, duruş, ruh hali, konuşma, vb Bu nedenle farklı işlevleri 53, katılıyor, diğer fonksiyonların modülasyonu ile solunum etkileşimleri ilişkilendirmek mantıksız değil.

Son zamanlarda, biz gönüllü solunum sırasında solunum ve motor sistemleri arasındaki etkileşimler orada var olduğunu keşfettiler. Spesifik olarak, bir parmak uzantısı-ilham kavrama 16, 54-56 bulunmaktadır. Elektriksel stimülasyon kronik inme hastanın gönüllü nefes inspiratuar faz, parmak fleksör spastisite azalma uzun süreli etkisi (kas tonusu) 16 görülmektedir sırasında parmak ekstansörleri teslim edildiğinde. Üzerinde bir kn olan bir hastada fantom ağrısı çekerken başka bir çalışmada 17, Inee amputasyon BreEStim tedaviden sonra ortadan kayboldu, ama yanlışlıkla sürekli elektriksel stimülasyon aldıktan sonra 28 gün sonra yeniden ortaya çıktı. Bu vaka çalışması nöropatik ağrı (çekim fantom ağrısı) ağrılı uyarana duyuşsal bileşen kaza uyarılması ile yeniden tetiklenir sonra BreEStim uygulaması ile modifiye edilmiş, ancak edildiğini anlamak için eşsiz bir fırsat sunuyor. Sesi ve ağrı azaltma Bu gözlemler gönüllü nefes alma, özellikle ilham, nöropatik ağrı yönetimi ve inme sonrası spastisite tedavisinde etkinliğini artırmak için bir elektrik stimülasyonu paradigma entegre edilebileceğini göstermiştir.

Olgu Sunumları

Olgu 1: İnme sonrası Spastisite Yönetimi

Hasta bir vuruş 22 ay önce sekonder sağ hemipleji vardı 69 yaşında bir erkek hastadır. O tıbben stabil ve ayaktan fizik ve istediğimiz an taburcu edildipational terapi programları. Resim beyin görüntüleme sonuçları deneyler sırasında kullanılabilir. Onun sağ tarafında güçsüzlük vardı ama yardımcı bir cihaz olmaksızın bağımsız yürümeyi başardı. O artık gönüllü parmak fleksiyon ve uzantısı vardı, ama 90 ° dan MCP fleksiyon, yani, yeterince işlevsel kullanımı için elini ve parmaklarını açmak mümkün 70 ° hakkından metakarpofalangeal (MCP) eklemlerde hareket kısıtlılığı aktif yelpazesi ile. Onun sağ parmak fleksör kasların kas tonusu ılımlı bir artış oldu. Modifiye Ashworth Skalası (MAS) 1 + oldu. Sağ eli ve parmakları Sensation Ancak, hafif dokunma bozulmamış oldu. O, parmak ekstansörleri için yaklaşık 30 dakika BreEStim aldı. Onun parmak fleksör spastisite asgari düzeye indirilmelidir (MAS = 0) ve gönüllü parmak ekstansiyon hemen tedavi sonrası normale yakın oldu. Bu hastanın yanı elini fonksiyonu kazandı. O onun bozulmuş el kullanarak bir bıçak ve düğme gömlek ile et kesim bildirdi. More çarpıcı, kurtarma takip ziyaretleri (Şekil 1) sırasında en az 8 hafta korudu.

Olgu 2: Nöropatik Ağrı Yönetimi

Hasta T8 ASIA A omurilik yaralanması ile sonuçlanan, bir motorlu araç kazasında 4,5 yıl önce bir omurilik yaralanması geçiren 40 yaşında erkek oldu. O başka hiçbir aktif tıbbi sorunları varken hasta, yaralanma seviyesinde nöropatik ağrı yakındı. O tedavi öncesi 2 hafta boyunca bir ağrı rejim istikrarlı olmuştu. O, ilk estim (beş gün boyunca günde bir seans) alınan bir arınma olarak 1 hafta bekledi ve sonra aynı doz (5 ardışık gün boyunca günde bir seans) ile BreEStim aldı. Her tedavi seansı 120 uyaranlara (estim veya BreEStim) oluşuyordu. Yüzey elektrotlar sağ önkol acupoints (Neiguan ve Weiguan) yerleştirildi. Modifiye Görsel Analog Skala (MVAS) her müdahalenin (estim ve BreEStim) etkisini karşılaştırmak için kullanıldı. Sho gibiHasta başarılı bir antibiyotik ile tedavi edilen bir idrar yolu enfeksiyonu (İYE) varken Şekil 2'de wn, BreEStim BreEStim sırasında 2. Gün haricinde estim daha büyük bir ağrı azaltma etkisi vardı. Elektriksel stimülasyon şiddeti estim ve BreEStim (Şekil 2) arasında benzer bulunmuştur. Hatta İYE sırasında (stimülatör gelen maksimum çıkış yoğunluğu kullanılmıştır) de hem müdahaleler tolere. Tüm deney süresi (4 hafta) boyunca, konu aynı doz ve ağrı kesici ilaçlar programı yapılmaktadır. BreEStim ve estim seans Hem günün aynı zaman (11 arasındaki öğlen saatleri) yapıldı, ağrı derecesinde öyle ki değişimin muhtemelen stimülasyon etkisi ve diurnal değişmemelidir isnat edilebilir.

Protocol

Aşağıdaki BreEStim protokolü parmak fleksör spastisite ve nöropatik ağrı yönetimi hem de uygulanabilir. Ana fark yüzey elektrot yerleşimi ve stimülasyon şiddeti ayarı yatıyor. Bu farklılıklar, her bir uygulama için ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

1. Konu Hazırlık ve Kurulum

  1. Konforlu Koltuk konu. Tedavi masasına rahatça kol ve ellerinizi yerleştirin.
  2. Yüzey elektrot yerleştirme için ilgi alanı tanımlayın ve yerelleştirilmesine.
    1. Spastisite tedavisi için, parmak ekstansörleri kas göbek palpe ve elektriksel stimülasyon ile onaylayın.
    2. Ağrı yönetimi için, örneğin, daha fazla belirti ile SCI akupunktur faiz tarafında ipsilateral önkol 24 Neiguan ve Weiguan noktaları, örneğin, amputasyon 17 veya yan bulun. Neiguan volar tarafında bilek kırışık yukarıdaki 3 parmak genişliğinde bir mesafede yer almaktadırönkol (yani, distal önkol 1/6) 24 (Şekil 3) medial ve lateral kurulları arasındaki orta d. Weiguan önkol 24 dorsalinde bulunan Neiguan ve meslektaşı olduğunu.
  3. Fokal ve izole elektrik stimülasyonu sağlamak için yaklaşık bir 2cm x 2cm kare her kendinden yapışkanlı elektrot kesin.
    1. Spastisite tedavisi için, parmak ekstansör kas göbek (Şekil 4) üzerinde katot yerleştirin. Katot ~ 2 cm distalinden 1 anot takın. Minimal bilek yanıt büyük ve izole parmak ekstansiyon tepkinin uyarılmasında zaman anot ve katot için siteleri optimize.
    2. Ağrı yönetimi için Neiguan üzerinde katot elektrot ve Weiguan ilgili anot elektrot yerleştirmek.
  4. Elektrik stimülatörü (Digitimer DS7A, İngiltere, yüzey elektrotlar bağlayın www.digitimer.com ).
  5. Yerleştirin ve güvenli facemask. Hava sızıntılarını önlemek ve maske giyen konfor (Şekil 5) sağlamak için bireyin yüz uyacak şekilde dikkatle facemask boyutunu seçin.
  6. Bir pneumotach sistemi (; Kansas, Missouri; Serisi 1110A, Hans Rodolph Inc facemask bağlayın http://www.rudolphkc.com ).

2. Gönüllü Nefes Talimatı

Gönüllü nefes, özellikle gönüllü inhalasyon, bu müdahale kritik bir rol oynar. Gönüllü zahmetli soluma ve derin hızlı inhalasyon olarak tanımlanır. Tek bir izole derin bir nefes, rutin derin nefes benzer, ancak daha hızlı ve daha güçlü almak için tabi söyleyin. Bir nefes döngüsünün zorunlu inhalasyon öncesi gönüllü ekshalasyon gerçekleştirmek için gerek yoktur. Konu talimatları anlamak 8 ~ 10 uygulama denemeleri için izin ver.

3. Elektriksel Stimülasyon SettiNGS

  1. 0.1ms süresi ile tek bir kare dalga darbe olarak tek bir elektriksel uyarı ayarlayın. Elektriksel uyarım yoğunluğu, farklı uygulamalar için farklıdır. Tek bir elektriksel uyarı her zaman teslim olduğu için, frekans parametre ayarlamak için bir ihtiyaç vardır.
  2. 2) konu tolere edebileceği en üst düzeyde; spastisite tedavisi için, 1) izole parmak ekstansiyon yanıtları el bileği eklemi yanıtların minimum katılımı ile elicited olan elektriksel stimülasyon yoğunluğunu belirlemek. Stimülasyon şiddeti mutlak kadir farklı konular için farklı olabilir. Konu iyi sonuca ulaşmak için tolere edebileceği yüksek yoğunluk cesaretlendirin.
  3. Ağrı yönetimi için, konu uyarım şiddeti artan değişiklikleri belirlemek için izin verir. Başlangıç ​​yoğunluğu sıfırdır. Üst düzeyde stimülatör veya konu tahammül düzeyi maksimum çıktı. Ancak, açıkça subj talimatBu rahatsızlık ya da acılarını, elektriksel stimülasyon bile "rahatsız eden bir kaçınmayla" tedavinin bir parçasıdır ect, bu nedenle konu tahammül edebileceği en yüksek seviyesini seçmek için konu teşvik.

4. Elektriksel Stimülasyon Kontrolü

  1. BreEStim ve estim: iki şekilde elektriksel stimülasyon teslimat kontrol etmek için bir özelleştirilmiş LabView (National Instrument, Austin, Teksas) programı yazın.
  2. Solunum kontrollü elektriksel stimülasyon (BreEStim) (Şekil 6):
    1. Derin ve hızlı soluma sırasında gönüllü inhalasyon, yani sırasında pik akımı hızı belirleyin.
    2. % 40 pik hava akımı oranı eşik belirleyin. Unutmayın ki, derin ve hızlı nefes gönüllü teşvik etmek için, normal solunum sırasında hava akış oranı daha eşiği yüksek ayarlanmalıdır.
    3. Sonra tetiği işlevini ayarlayın. izole bir gönüllü inhalasyon anlık hava debisi eşiğinin ötesine ulaşır ya, inciE LabView programı tetikler ve belirlenmiş süresi ve yoğunluğu 16 ile tek bir elektriksel uyarı verir. Konu istek üzerine dinlenmeye bırakın.
  3. Rasgele tetiklenen elektriksel stimülasyon (estim):
    1. Konu solunum ile ilgili özel talimatlar olmadan normal nefes verin.
    2. LabView programın rasgele önceden süresi ve yoğunluğu her 4 ila 7 saniye ile tek bir elektriksel uyarı verir. Benzer şekilde, söz konusu isteğe bağlı olarak dinlendirilir.

5. BreEStim Doz

Bu işlem, her dönem 100-120 BreEStim uyaran sahip olması önerilir. Yaklaşık 30-40 dakika sürer.

6. Kaydetme ve İzleme

  1. Gönüllü inhalasyon bu protokolü önemli bir rol oynar bu yana hiçbir hava kaçağı, yüz maskesi gelen olduğundan emin olun.
  2. Konu facemask giyer zaman hipoksemi ve hiperventilasyon belirtileri izleyin. AlBu amaçla kişinin isteği düşük kalanı.
  3. Herhangi bir yan etkisi, bir maske ile gönüllü nefes hoşgörü ve herhangi bir psiko-sosyal etkileri kaydedin.
  4. Ağrı yönetimi için, herhangi bir ağrı azaltılması, yani, görsel analog skorları (VAS) 57 ve etki süresini kaydedebilirsiniz. Daha fazla acı azaltma, yani ağrı ne kadar azalır ve ne kadar (azaltma × saat) süren etkisini ölçmek için modifiye VAS (MVAS) kullanın. Elektriksel stimülasyon şiddeti her tedavi seansı sırasında değişir beri Ayrıca, her oturum için ortalama yoğunluğu kaydedin.
  5. Spastisite tedavisi için, gücü, duyu ve hareket aralığı gibi Modifiye Ashworth Skalası (MAS) hedef kas ve diğer klinik ölçüm değerini kaydeder.

Representative Results

Solunum kontrollü elektriksel stimülasyon (BreEStim) omurilik yaralanması ve inme sonrası parmak fleksör spastisite nöropatik ağrı tedavisinde mükemmel klinik etkinlik göstermiştir. BreEStim tedavi sonrası spastisite ön indirgeme koşulları şiddetine bağlıdır. Şekil 1 de gösterildiği gibi, parmak fleksör spastisite çok BreEStim muamele ile azalmıştır. Parmak fleksör spastisite en az MAS (= 0) MAS 1 + düşürüldü. Hastanın işlevsel kullanımı için elini ve parmaklarını açmak mümkün. Bu diğer hastalara spastisite azalma ve fonksiyonel iyileşme aynı derecede olmayabilir dikkat etmek önemlidir. Şiddetli parmak fleksör spastisite (MAS = 3) ile ve kalıntı isteğe bağlı parmak uzantısı (Şekil 4 içinde gösterildiği gibi) olmadan, bir hastada, parmak fleksör spastisite MAS = 1 düşürülmüştür. Bu parmaklarını aralığına hasta için daha kolay hale getirir, ama onu ha fonksiyonel kullanımı geri gelmeznd.

BreEStim zamanda daha iyi ve daha uzun süre ağrı azalması etkilerini göstermektedir. Şekil elektriksel stimülasyon benzer yoğunluğu ile, BreEStim düzenli elektrik uyarımı daha iyi bir sonuç olduğunu 2 gösterir. Hasta idrar yolu enfeksiyonu vardı Ancak, BreEStim 2. gün ağrı skoru etkilemedi. Bu ağrı enfeksiyon şaşırmış zaman BreEStim ağrıyı azaltmada hiçbir etkisi olmadığını düşündürmektedir.

Gönüllü nefes BreEStim önemli bir rol oynar. Bu hava sızmasını önlemek için hastanın uygun bir yüz maskesi (Şekil 5) seçmek önemlidir. Hava akış oranı normal solunum (1.6 litre / sn, Şekil 6) sırasında nispeten düşüktür. Zoraki gönüllü inhalasyon büyük ölçüde hava debisi (8 litre / sn civarında) artırabilir. Yüzey elektrotları yerleştirilmesi de önemlidir. De ayrıntılı olarak tarif edilen ve Şekil 3 ve Şekil 4'te gösterildiği gibi, ağrı için yerleştirmeve spastisite tedavisi farklıdır. Bu parmak ekstansörleri kas karın o konuma atrofi sonucu değişebilir, inme sonrası deformite dikkat etmek gereklidir.

Şekil 1
Şekil 1. Elle duruş öncesi ve sonrası BreEStim karşılaştırılması. İnmeli bir hastanın BreEStim sonra elini açabilir.

Şekil 2,
Şekil 2. Ağrıyı azaltmada BreEStim ve estim etkilerinin karşılaştırılması.

Şekil 3
Şekil 3. Neiguan Yer. Not Waiguan üzerindeki Neiguan karşılığıdırönkol dorsal.

Şekil 4,
Şekil 4. Parmak ekstansörleri yüzey elektrot yerleştirilmesi.

Şekil 5,
Şekil 5. BreEStim sırasında bir hasta. Yüzey elektrotlar Neiguan ve Waiguan yerleştirilir.

Şekil 6
Şekil 6. Gönüllü ilham ve dinlenme inspirasyon sırasında hava akımı hızı gerçek zamanlı ölçüm. Hava hızı istirahat esin daha gönüllü inspirasyon sırasında çok daha yüksek olduğunu unutmayın. Bu hastanın solunum kesildi dikkati çekiyorelektrik stimülasyonu ile.

Discussion

Gibi yukarıdaki iki durumda gösterilen solunum kontrollü elektrik stimülasyonu (BreEStim), ile, yukarıdaki hasta içinde merkezi kaynaklı nöropatik ağrı spastisite tedavisi ve daha sonra elle geri kazanım işlev kronik felç hastalarda 16, hem de tedavisinde klinik etkinlik göstermiştir Bir omurilik yaralanması veya üstü-diz amputasyonu 17 olan bir hastada periferik kökenli. Bu gelişmiş klinik gidişine ve BreEStim daha geniş klinik uygulamaları özgün yaklaşımı atfedilir. Gönüllü nefes-ilişkili kortikal ve subkortikal aktivasyon 40-51 arasında kısa bir pencere hedef elektrik stimülasyonu ile Müdahale spastisite yönetimi 16 intrinsik fizyolojik kancası, örneğin, solunum-motor kavrama yoluyla klinik etkinliğini artırmak olabilir. Bu girişim olarak, gönüllü nefes özellikle gönüllü ilham, kritik hale geliyor. Hastalar için Eğitim Doğru nefes alma teknikleri ve nefes parametrelerin hassas ölçümü (örneğin, hiçbir hava kaçağı) üzerine BreEStim müdahalenin başarısızlığı önlemek için tedbirler vardır.

Yeni müdahale protokolü - BreEStim, daha iyi etkinlik ve daha geniş bir uygulama ek olarak, birkaç avantajı vardır.

BreEStim hasta merkezli olduğunu. Gönüllü solunum 17 gerekli olduğundan BreEStim hastanın aktif katılımını teşvik eder. Hastalar aktif olarak ağrı yönetmek katılmak yerine, "kendi bakım pasif bir katılımcı" daha hissediyorum. Örneğin, hasta sıfırdan hasta 17 tolere edecek en yüksek seviyeye başlayarak, elektriksel uyarım yoğunluğunu kontrol etmektedir. Bu durum onların tedavi uyumu artırabilir. EMG-tetiklemeli estim de aktif katılımıyla 36 içerir, ancak hasta elektriksel stimülasyon yoğunluğunu kontrol edemez.

ntent "> BreEStim bütünleştirici, sistem tabanlı bir yaklaşım getiriyor. gibi daha önceki bir çalışmada 17 gösterildiği, farklı ağrı başa çıkma mekanizmaları elektrik stimülasyonu, akupunktur, caydırıcı stimülasyon, ve gönüllü nefes sistemik etkileri de dahil olmak üzere bir protokol, entegre edilmiştir. Gibi , hastalar gelişmiş analjezik etkilere yol açan, elektrik stimülasyonu yüksek düzeyde tolere edebiliyoruz. Böyle bir pozitif geri besleme döngüsüne (ödüllendirme sisteminin aktivasyonu) büyük klinik etki ile sonuçlanır., gönüllü nefes belirli sinyalleri bu bütünleştirici, sistem tabanlı bir yaklaşım kullanılması Ayrıca, sistemleri arasındaki etkileşimlerin bir zaman aralığı belirlemek için kullanılabilir. Bunun gibi, BreEStim ağır spastisite olan hastalara uygulanabilir. Bu hastalarda, hedef kas "temiz" EMG sinyalleri değildir, genellikle kasılmasına gerçekleştirmek mümkün değildir kullanılabilir. EMG-tetiklenen elektriksel stimulasyon, hedeflenen kaslar EMG sinyalleri (<em> örneğin, parmak ekstansörleri) elektriksel stimülasyon tetiklemek için gereklidir. Bu nedenle, EMG tetiklenen estim uygulama orta spastisite hafif olan hastalar ile sınırlıdır.

BreEStim bir non-invazif, non-farmakolojik tedavi yöntemidir. Hastaları genellikle ilaçların uzun süreli kullanımı gerektiren ve kronik ağrı ve spastisite için en ilaçlar bazen çok ciddi olabilen, yan etkileri vardır, çünkü bu önemlidir. Olası yan etkileri Bu potansiyel yan etkileri BreEStim tedavisinde önlenebilir bağımlılığı, aşırı doz, yoksunluk belirtileri ve kabızlık, vb.

BreEStim alternatif bir seçimdir. Nöropatik ağrı yönetmek zordur özellikle iyi analjezik etkileri olan alternatif non-farmakolojik tedavi, önemlidir. Örneğin, yanıt verenlerin sadece% 7 farmakolojik tedavi S takiben nöropatik ağrı için etkili olduğunu bildirdiBir posta ankete 58 CI.

Özetle, bu nefes odaklı stimülasyon, BreEStim, gönüllü solunum sırasında aktive intrinsik fizyolojik kaplin yeni keşfedilen fenomen dayanmaktadır. BreEStim protokolü nöropatik ağrı ve inme sonrası spastisite tedavisi için klinik etkinlik göstermiştir. Daha fazla araştırma müdahalenin etkisine aracılık yatan mekanizmaları incelemek için garanti edilir. Önemli olarak, henüz ayırt olmayan diğer uygulamalar da olabilir.

Disclosures

Yöntem ve iskelet kasları için nefes kontrollü elektrik simülasyonu (mucit: SL, patent başvuru sayısı 12.146.176 beklemektedir) cihazları.

Acknowledgments

Bu çalışma NIH hibe (; NIH / NICHD / NCMRR R24 HD050821-08 fason altında Chicago Rehabilitasyon Enstitüsü NIH / NINDS R01NS060774) tarafından kısmen desteklenmiştir. Yazar Craig Ditommaso, onun düzenleme ve yararlı önerileri için MD teşekkürler.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electrical stimulator Digitimer DS7A http://www.digitimer.com
Pneumotach system Hans Rodolph Inc Series 1110A http://www.rudolphkc.com

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sluka, K. A., Walsh, D. Transcutaneous electrical nerve stimulation: Basic science mechanisms and clinical. 4, 109 (2003).
  2. Sheffler, L. R., Hennessey, M. T., Naples, G. G., Chae, J. Peroneal nerve stimulation versus an ankle foot orthosis for correction of footdrop in stroke: impact on functional ambulation. Neurorehabil. Neural Repair. 20, 355-360 (2006).
  3. Sheffler, L. R., Chae, J. Neuromuscular electrical stimulation in neurorehabilitation. Muscle Nerve. 35, 562 (2007).
  4. Moe, J. H., Post, H. W. Functional electrical stimulation for ambulation in hemiplegia. J. Lancet. 82, 285-288 (1962).
  5. de Kroon, J. R., Ijzerman, M. J., Chae, J., Lankhorst, G. J., Zilvold, G. Relation between stimulation characteristics and clinical outcome in studies using electrical stimulation to improve motor control of the upper extremity in stroke. J. Rehabil. Med. 37, 65-74 (2005).
  6. Bolton, D. A. E., Cauraugh, J. H., Hausenblas, H. A. Electromyogram-triggered neuromuscular stimulation and stroke motor recovery of arm/hand functions: A meta-analysis. J. Neurologic. Sci. 223, 121 (2004).
  7. Chae, J. Neuromuscular electrical stimulation for motor relearning in hemiparesis. Phys. Med. Rehabil. Clin. N. Am. 14, 93-109 (2003).
  8. Chae, J., et al. Neuromuscular stimulation for upper extremity motor and functional recovery in acute hemiplegia. Stroke. 29, 975-979 (1998).
  9. Cauraugh, J., Light, K., Kim, S., Thigpen, M., Behrman, A. Chronic motor dysfunction after stroke: recovering wrist and finger extension by electromyography-triggered neuromuscular stimulation. Stroke. 31, 1360-1364 (2000).
  10. Cauraugh, J. H., Kim, S. Two Coupled Motor Recovery Protocols Are Better Than One: Electromyogram-Triggered Neuromuscular Stimulation and Bilateral Movements. Stroke. 33, 1589-1594 (2002).
  11. Cauraugh, J. H., Kim, S. B. Chronic stroke motor recovery: duration of active neuromuscular stimulation. J. Neurologic. Sci. 215, 13-19 (2003).
  12. Crisan, R., Garner, C. Effectiveness of EMG-triggered muscular stimulation in outpatients with a stroke older than one year. Neurol. Rehabil. 7, 228 (2001).
  13. Francisco, G., et al. Electromyogram-triggered neuromuscular stimulation for improving the arm function of acute stroke survivors: a randomized pilot study. Arch. Phys. Med. Rehabil. 79, 570-575 (1998).
  14. Heckmann, J., et al. EMG-triggered electrical muscle stimulation in the treatment of central hemiparesis after a stroke. Euro. J. Phys. Med. Rehabil. 7, 138 (1997).
  15. Bakhtiary, A. H., Fatemy, E. Does electrical stimulation reduce spasticity after stroke? A randomized controlled study. Clin. Rehabil. 22, 418-425 (2008).
  16. Li, S., Rymer, W. Z. Voluntary breathing influences corticospinal excitability of nonrespiratory finger muscles. J. Neurophysiol. 105, 512-521 (2011).
  17. Li, S., Melton, D. H., Berliner, J. C. Breathing-controlled electrical stimulation (BreEStim) could modify the affective component of neuropathic pain after amputation: a case report. J. Pain Res. 5, 71-75 (2012).
  18. Norrbrink Budh, C., Lundeberg, T. Non-pharmacological pain-relieving therapies in individuals with spinal cord injury: a patient perspective. Complement Ther. Med. 12, 189-197 (2004).
  19. Mulvey, M. R., Bagnall, A. M., Johnson, M. I., Marchant, P. R. Transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) for phantom pain and stump pain following amputation in adults. Cochrane Database Syst. Rev. CD007264, (2010).
  20. Johnson, M. I., Bjordal, J. M. Transcutaneous electrical nerve stimulation for the management of painful conditions: Focus on neuropathic pain. Expert Rev. Neurotherap. 11, 735 (2011).
  21. Melzack, R., Wall, P. D. Pain mechanisms: a new theory. Science. 150, 971-979 (1965).
  22. Kalra, A., Urban, M. O., Sluka, K. A. Blockade of opioid receptors in rostral ventral medulla prevents antihyperalgesia produced by transcutaneous electrical nerve stimulation. 298, 257-263 (2001).
  23. Sluka, K. A., Deacon, M., Stibal, A., Strissel, S., Terpstra, A. Spinal blockade of opioid receptors prevents the analgesia produced by TENS in arthritic rats. J. Pharmacol. Exp. Ther. 289 (2), 840-846 (1999).
  24. Deadman, P., Al-khafaji, M., Baker, K. A manual of acupuncture. , Eastland Press. Visa, California. (2007).
  25. Han, J. S., Li, S. J., Tang, J. Tolerance to electroacupuncture and its cross tolerance to morphine. Neuropharmacol. 20, 593-596 (1981).
  26. Han, J. S. Acupuncture and endorphins. Neurosci. Lett. 361, 258 (2004).
  27. Huang, C., Wang, Y., Han, J. S., Wan, Y. Characteristics of electroacupuncture-induced analgesia in mice: variation with strain, frequency, intensity and opioid involvement. Brain Res. 945, 20-25 (2002).
  28. Wan, Y., Wilson, S. G., Han, J., Mogil, J. S. The effect of genotype on sensitivity to electroacupuncture analgesia. Pain. 91, 5-13 (2001).
  29. Rennefeld, C., Wiech, K., Schoell, E. D., Lorenz, J., Bingel, U. Habituation to pain: Further support for a central component. Pain. 148, 503 (2010).
  30. Gray, C. S., et al. Motor recovery following acute stroke. Age Ageing. 19, 179-184 (1990).
  31. Nakayama, H., Jorgensen, H. S., Raaschou, H. O., Olsen, T. S. Recovery of upper extremity function in stroke patients: the Copenhagen Stroke Study. Arch. Phys. Med. Rehabil. 75, 394-398 (1994).
  32. Parker, V. M., Wade, D. T., Langton Hewer, R. Loss of arm function after stroke: measurement, frequency, and recovery. Int. Rehabil. Med. 8, 69-73 (1986).
  33. Trombly, C. A. Occupational therapy for physical dysfunction. Trombly, C. A. , Williams & Wilkins. Baltimore. 454-471 (1989).
  34. Bocker, B., Smolenski, U. C. Training by EMG-triggered electrical muscle stimulation in hemiparesis. 13, 139 (2003).
  35. Chae, J., Yu, D. A critical review of neuromuscular electrical stimulation for treatment of motor dysfunction in hemiplegia. Assist Technol. 12, 33-49 (2000).
  36. Kimberley, T. J., et al. Electrical stimulation driving functional improvements and cortical changes in subjects with stroke. Exp. Brain Res. 154, 450-460 (2004).
  37. Dewald, J. P., Given, J. D., Rymer, W. Z. Long-lasting reductions of spasticity induced by skin electrical stimulation. IEEE Trans. Rehabil. Eng. 4, 231-242 (1996).
  38. Haouzi, P., Chenuel, B., Barroche, G. Interactions between volitional and automatic breathing during respiratory apraxia. Respir Physiol. Neurobiol. 152, 169-175 (2006).
  39. Guz, A. Brain, breathing and breathlessness. Respir. Physiol. , 109-197 (1997).
  40. Colebatch, J. G., et al. Regional cerebral blood flow during volitional breathing in man. J. Physiol. 443, 91-103 (1991).
  41. Maskill, D., Murphy, K., Mier, A., Owen, M., Guz, A. Motor cortical representation of the diaphragm in man. J. Physiol. 443, 105-121 (1991).
  42. Ramsay, S. C., et al. Regional cerebral blood flow during volitional expiration in man: a comparison with volitional inspiration. J. Physiol. 461, 85-101 (1993).
  43. Fink, G. R., et al. Hyperpnoea during and immediately after exercise in man: evidence of motor cortical involvement. J. Physiol. 489 (Pt 3), 663-675 (1995).
  44. Macey, K. E., et al. fMRI signal changes in response to forced expiratory loading in congenital central hypoventilation syndrome. J. Appl. Physiol. 97, 1897-1907 (2004).
  45. Macey, P. M., et al. Functional magnetic resonance imaging responses to expiratory loading in obstructive sleep apnea. Respir. Physiol. Neurobiol. 138, 275-290 (2003).
  46. Evans, K. C., Shea, S. A., Saykin, A. J. Functional MRI localisation of central nervous system regions associated with volitional inspiration in humans. J Physiol. 520 (pt 2), 383-3892 (1999).
  47. Smejkal, V., Druga, R., Tintera, J. Control of breathing and brain activation in human subjects seen by functional magnetic resonance imaging. Physiol Res. 48, 21-25 (1999).
  48. Smejkal, V., Druga, R., Tintera, J. Brain activation during volitional control of breathing. Physiol Res. 49, 659-663 (2000).
  49. Mazzone, S. B., McLennan, L., McGovern, A. E., Egan, G. F., Farrell, M. J. Representation of Capsaicin-evoked Urge-to-Cough in the Human Brain Using Functional Magnetic Resonance Imaging. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 176, 327-332 (2007).
  50. Evans, K. C. Cortico-limbic circuitry and the airways: Insights from functional neuroimaging of respiratory afferents and efferents. Biol. Psychol. 84, 13 (2010).
  51. Evans, K. C., et al. Modulation of spontaneous breathing via limbic/paralimbic-bulbar circuitry: An event-related fMRI study. NeuroImage. 47, 961 (2009).
  52. Tsumori, T., et al. Insular cortical and amygdaloid fibers are in contact with posterolateral hypothalamic neurons projecting to the nucleus of the solitary tract in the rat. Brain Res. 1070, 139-144 (2006).
  53. Subramanian, H. H., Balnave, R. J., Holstege, G. The midbrain periaqueductal gray control of respiration. J. Neurosci. 28, 12274 (2008).
  54. Li, S., Laskin, J. J. Influences of ventilation on maximal isometric force of the finger flexors. Muscle Nerve. 34, 651-655 (2006).
  55. Li, S., Yasuda, N. Forced ventilation increases variability of isometric finger forces. Neurosci. Lett. 412, 243-247 (2007).
  56. Ikeda, E. R., et al. The valsalva maneuver revisited: the influence of voluntary breathing on isometric muscle strength. J. Strength Cond. Res. 23, 127-132 (2009).
  57. McCarthy, M., et al. Visual analog scales for assessing surgical pain. J. Am. Coll. Surg. 201, 245-252 (2005).
  58. Finnerup, N. B., Johannesen, I. L., Sindrup, S. H., Bach, F. W., Jensen, T. S. Pain and dysesthesia in patients with spinal cord injury: A postal survey. Spinal Cord. 39, 256-262 (2001).

Tags

Tıp Sayı 71 Nörobilim Nörobiyoloji Anatomi Fizyoloji Davranış elektrik stimülasyonu BreEStim elektrot gönüllü solunum solunum ilham ağrı nöropatik ağrı ağrı yönetimi spastisite felç omurilik yaralanması beyin merkezi sinir sistemi CNS klinik elektromiyogram nöromüsküler elektriksel stimülasyon
Nöropatik Ağrı ve Spastisite Yönetiminde Solunum kontrollü Elektriksel Stimülasyon (BreEStim)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, S. Breathing-controlled… More

Li, S. Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim) for Management of Neuropathic Pain and Spasticity. J. Vis. Exp. (71), e50077, doi:10.3791/50077 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter