其目的是为了提出了一种新的方法,呼吸控制电气的刺激(BreEStim)的管理神经性疼痛和痉挛。
电刺激(电刺激类)是指肌肉或神经施加电流,以实现功能和治疗目标。它已被广泛用于在不同的临床设置。根据相关的系统性影响自愿在自主呼吸的呼吸和内在的生理系统之间的相互作用最近发现,一个新的电刺激协议,呼吸控制的电气的刺激(BreEStim),已被开发,以增加电刺激。在BreEStim,单脉冲电刺激触发和交付给一个孤立的自愿的启示的气流速率达到阈值时,该目标区域。 BreEStim集成了内在的生理作用,在自主呼吸被激活,并显示了良好的临床疗效。代表性应用,BreEStim报告与详细的管理协议:中风后手指弯曲或痉挛和神经性疼痛的脊髓损伤。
电刺激(电刺激类)是指肌肉或神经施加电流,以实现功能和治疗目标。它已被广泛用于各种临床设置, 例如 ,经皮神经电刺激(TENS)的疼痛管理1,腓总神经电刺激足下垂,神经肌肉电刺激(NMES)激活和加强肌肉瘫痪或削弱。当NMES用于实现一个功能的任务,它被称为功能性电刺激(FES)4。肌电图(EMG)触发的神经肌肉刺激已用于增加电刺激的有效性在电机恢复5-14和痉挛减少中风后7天,15。在本文中,一个新的电刺激协议 – 呼吸控制的电刺激(BreEStim)介绍,根据最近的研究结果对systemiC EFFECT自愿呼吸16,17。
经皮神经电刺激(TENS)是一种非药物疼痛管理方式1。 TENS是无创,价廉,安全和易于使用的18。 TENS通常适用于不同的频率,强度和刺激的脉冲持续时间为规定的治疗时间。 TENS已被应用到各种疼痛病况,包括神经性疼痛。的临床效果TENS是有争议的,特别是在脊髓损伤(SCI),截肢(见点评1,19,20)。其机制可能是闸门控制学说21和释放内源性阿片类药物22,23。从中国传统医学针灸的疼痛管理是另一种非药物的方式。它已被广泛接受中西医24。在现代针灸,已取代了传统的针灸针表面元素ctrode(或同等学历)。一个专门的电极是比传统的穴位电刺激传递。本变形例中被称为电针25,26。针灸和电都是有效的镇痛通过释放内源性阿片类药物27,28。电的影响通常是可靠的,但效果是依赖于交付电刺激的强度和频率。不同频率的电刺激产生不同的内源性阿片类药物,镇痛效果是纳洛酮可逆26,27。最近,它已被发现,重复的痛苦刺激(厌恶)导致显着的疼痛衰减。引起的疼痛衰减是不纳洛酮可逆的29。整合这些痛苦应对机制(针灸,电刺激厌恶),一个可能的新的干预措施,可以提高其临床疗效。
<p clasS =“jove_content”>肌电触发的神经肌肉刺激已经使用了多年,以促进中风后的运动功能恢复的手指延长损伤5-10,12-14,34。中风患者手部功能的恢复是非常重要的,却又是非常具有挑战性的。大约三分之一的所有的人发生中风的人,都会有一些残留的上肢30-32减值,手部功能的主要障碍在33。肌电触发的神经肌肉电刺激干预协议涉及一个特定的运动的自愿性收缩的伸肌开始,直到肌肉活动达到阈值水平。尽快EMG活动达到目标阈值,一个辅助的电刺激开始,以方便的动作。这种干预的协议是优于定期NMES运动功能恢复6,7。蔡并于35指出,所有随机对照研究报告使用这种干预可以改善运动功能协议,轻度至中度受损的患者改善最。它是最有可能的是,这种干预优势,积极参与病人(通过设置一个目标EMG阈值),这导致复苏的可测量的变化,以及改变皮质6,7。这是所支持的最近的功能性磁共振成像研究显示,一个NMES组治疗后,在同侧体感皮层,皮质强度显着增加,较对照组36。此外,电刺激可能也有助于减轻痉挛中风后7天,15,但效果是短暂的,大约30分钟后,电刺激37。相比之下,我们的呼吸控制的电刺激(BreEStim)最近发明的一个长期持久的影响痉挛减少,即使在单届治疗16。人的呼吸是一个非常独特的电动机行为。它可以控制本能地(自动呼吸), 例如 ,在睡眠过程中,还主动在需要时(自愿的呼吸), 例如 ,唱歌,演讲等,在自愿的呼吸,人类需要主动通过自愿皮层激活抑制自主呼吸控制( “皮质呼吸中枢”)38,39。脑成像研究40-51表现出了广泛的呼吸有关的双边皮质区,包括初级运动皮层(M1),前运动皮层,辅助运动区,小学和中学的体感皮层,脑岛,前扣带皮层参与杏仁核和背外侧前额叶皮层。岛被称为具有较强的连接到脑干的中心,并参与疼痛处理52。在自主呼吸过程中,灵感是积极的,而呼气是被动的,主要是靠后坐力的胸壁。同样,意志灵感激活呼吸系统相关的皮质和皮质下区域相比,意志期满46。这些在自主呼吸激活的皮质和皮质下区域也参与了不同的功能53,如肌肉紧张,疼痛,姿势,情绪,言语等,因此,也不是没有道理,在呼吸调节等功能的交互关联。
最近,我们已经发现,在自主呼吸的呼吸和运动系统之间存在相互作用。具体而言,存在手指伸展启发耦合16,54-56。当电刺激传递到手指伸肌在自愿呼吸的吸气阶段,一个长期持久的效果,减少手指屈肌痉挛(肌肉张力)在慢性中风患者观察16。在另一项研究中17,命中率幻肢痛的病人与上述千牛电子工程的截肢消失后,治疗的BreEStim,但再28天后出现意外后持续电刺激。本案例研究提供了一个独特的机会,了解伤害性刺激的神经性疼痛(拍摄幻肢痛)的情感成分被修改的BreEStim处理,但后来一个偶然的刺激所引发的。这些语气和减轻疼痛的观察表明,自愿的呼吸,尤其是灵感,可以集成到电刺激在神经性疼痛管理和中风后痉挛的管理范式来提高其疗效。
案例介绍
案例1:中风后痉挛性管理
患者是一名69岁男性,右侧肢体偏瘫继发于22个月前中风。他病情稳定,已出院门诊物理和占用pational治疗方案。无脑成像效果在实验的时间。他的弱点在他的右侧,但能独立行走,没有辅助设备。他有残余自愿的手指屈伸,但活动范围有限,在他的右掌指关节(MCP)的运动,从90°到70°,MCP屈曲, 即不能够充分地打开他的手和手指的功能使用。他的右手手指屈肌肌张力适度增加。改良Ashworth量表(MAS)是1 +。 ,然而,他的右手和手指的感觉是完整的光触摸。 ,他收到约30分钟BreEStim,到手指伸肌。他的手指屈肌痉挛减少到最低限度(MAS = 0)和自愿的手指延伸成为接近正常后,立即处理。以及这名患者恢复了他的手部功能。他报告说,他能切肉刀和按钮衬衫,他受损的手。铁道部Ë引人注目的是,在恢复期间保留至少8周的随访( 图1)。
案例2:神经性疼痛管理
患者是一名40岁的男性遭遇了4.5年前在车祸脊髓损伤,导致T8 ASIA脊髓损伤。病人主诉的神经性疼痛的伤害,而他没有其他有效的医疗问题。他一直稳定在疼痛制度前2个星期的治疗。他接受电刺激(每天连续五天的一次会议),等待1周为一个冲刷,然后用相同剂量(一个会话,连续5天)每天收到BreEStim。每个疗程120的刺激(电刺激或BreEStim)的。表面电极置于腧穴(内关Weiguan)的右前臂。改进的视觉模拟评分法(MVAS)使用,比较各项干预措施的效果(电刺激BreEStim)的。由于SHOWN 图2中,BreEStim在BreEStim有减轻疼痛的效果比电刺激,但第2天,当病人有尿路感染(UTI)成功地用抗生素治疗。电刺激的强度之间电刺激和BreEStim的( 图2)相似。他两种干预耐受以及(从刺激的最大输出强度的被使用),即使在泌尿道感染。在整个实验期间(4周),主体保持相同的止痛药的剂量和疗程。进行BreEStim和电刺激治疗会在同一天的时间(上午11点至中午之间),这样,在疼痛等级的变化可能是由于刺激作用,没有昼夜变化。
呼吸控制电气的刺激(BreEStim)的,在上述两种情况下,已经证明在上述病人与慢性中风患者痉挛的管理和后续的手部功能恢复16,以及管理中心起源的神经性疼痛的临床疗效脊髓损伤或周边起源于膝盖以上截肢病人17。这种增强的临床疗效和更广泛的临床应用BreEStim是由于其独特的方法。在短窗口的自愿呼吸相关的皮层和皮层下激活40-51电刺激有针对性的干预可增强其临床疗效,通过内在的生理耦合, 例如 ,呼吸电机联轴器痉挛管理16。在这种干预,自愿的呼吸变得至关重要,特别是自愿的灵感。患者教育正确的呼吸技巧和精确的测量呼吸参数( 例如 ,不漏气)的BreEStim干预措施,以防止故障。
新的干预措施协议 – BreEStim,有几个好处,除了更好的疗效和更广泛的应用。
BreEStim以病人为中心的。BreEStim鼓励患者积极参与,因为需要自愿呼吸17。患者感觉他们积极参与管理他们的痛苦,而不是一个被动的参与者在自己的照顾“。例如,病人控制电刺激的强度,从零起来的最高水平,患者能耐受17。这可能会提高其治疗依从性。肌电触发电刺激还涉及积极参与36,但病人无法控制的电刺激的强度。
ntent“> BreEStim需要一个综合的,系统的方法。在以前的研究[17]表明,不同的疼痛的应对机制集成到一个协议,包括电刺激,针灸,厌恶性刺激,自愿的呼吸和全身的影响。 ,患者是能够忍受高的电刺激,从而增强镇痛作用。使用这种综合的,系统的方法,这种积极的反馈循环(活化的奖励制度)的结果在更大的临床疗效。自愿呼吸的某些信号也可以被用来识别系统之间的交互的时间窗。因此,BreEStim可以施加到严重痉挛患者,这些患者通常无法执行自主收缩力,从而“干净”的的EMG信号从目标肌肉不可在EMG触发电刺激,肌电图信号有针对性的肌肉(<em>的如手指伸肌)需要触发电刺激。因此,应用程序有轻度到中度痉挛患者的肌电触发电刺激是有限的。BreEStim是一种非侵入性,非药物治疗,这是非常重要的,因为病人往往需要长期使用药物,慢性疼痛和痉挛的药物有副作用,有时是非常严重的。可能的副作用包括成瘾,过量服用,停药后症状,便秘等,这些潜在的副作用是可以避免的在BreEStim治疗。
BreEStim是另一种选择,另一种非药物治疗有较好的止痛效果是很重要的,尤其是在神经性疼痛是难以管理。例如,只有7%的被调查者神经性疼痛的药物治疗是有效的,以下SCI在问卷调查58。
总之,这样的呼吸驱动的的刺激,BreEStim,根据新发现的耦合激活内在的生理现象,在自主呼吸。 BreEStim协议已经证明神经性疼痛的临床疗效和中风后痉挛管理。进一步的研究是必要的检查背后的机制介导的干预作用。更重要的是,有可能是尚未分辨的其他应用程序。
The authors have nothing to disclose.
这项研究是支持的,部分由美国国立卫生研究院资助(NIH / NINDS R01NS060774的NIH / NICHD / NCMRR的R24 HD050821-08根据分包芝加哥康复研究所)。作者感谢克雷格Ditommaso,MD为他的编辑和有益的建议。
Name of Reagent/Material | Company | Catalogue Number | Comments |
Electrical stimulator | Digitimer | DS7A | http://www.digitimer.com |
Pneumotach system | Hans Rodolph Inc | Series 1110A | http://www.rudolphkc.com |