Корзина
Пусто

Хватательная способность: улучшение и нейропластичность после комбинированной реабилитации с применением ботулинотерапии и нейромышечной электростимуляции

Хватательный рефлекс — это мучительный симптом, однако вопросам о лечении или подавлении этого симптома посвящено очень мало литературы. Рассмотрим случай 17-летнего молодого человека, перенесшего 10 лет назад церебральный инфаркт с поражением скорлупы и височной доли правого полушария головного мозга. Хватательная способность левой верхней конечности, пораженной гемипарезом, улучшилась в ходе уникальной комбинированной терапии. В левый бицепс, сгибательные мышцы запястья и пальцев впервые был веден ботулотоксин типа А (BTX-A). Случаи непроизвольного хватания уменьшились вместе со спастичностью верхней конечности. Кроме того, во время низкоамплитудной продолжительной нейромышечной электрической стимуляции проводилось повторяющееся стимулирующее упражнение и соответствующая тренировка. После двухнедельной терапии, направленной на улучшение функций верхней конечности мы сравнили мозговую деятельность до и после терапии посредством спектроскопии в ближней инфракрасной области. При электрической стимуляции после терапии мозговая деятельность сенсомоторной коры (СМК) и медиальной фронтальной коры (МФК) улучшилась по сравнению с более ранними показателями. Результаты позволяют предположить, что тренировка посредством электростимуляции после ботулинотерапии может менять деятельность СМК и МФК и привести к функциональным улучшениям в пораженной верхней конечности.

1. Введение

Хватательный рефлекс — это примитивный рефлекс, который может снова проявиться при поражении лобной доли мозга. Непроизвольные движения и дистония — широко известные признаки нейродегенеративных заболеваний, поражающих базальные ядра. Оба этих мучительных симптома оказывают определенное воздействие на качество жизни пациентов. Существует несколько эффективных медикаментов, применяемых при непроизвольных движениях, например, леводопа (L-DOPA), тригексифенидила гидрохлорид, клоназепам и ботулотоксин типа А (BTX-A) [1, 2]. Однако вопросам о лечении или подавлении хватательного рефлекса посвящено очень мало литературы.

Ботулотоксин типа А (BTX-A) является очень эффективным средством для лечения спастичности и дистонии у пациентов с инсультом, детским церебральным параличом (ДЦП), повреждением спинного мозга (ПСМ) [3]. Цель настоящей статьи — описать применение ботулинотерапии, сопровождающейся и повторяющимися стимулирующими упражнениями, и соответствующей тренировкой во время низкоамплитудной продолжительной нейромышечной электрической стимуляции (НМЭС) для пациентов с хватательным рефлексом после перенесенного инфаркта с поражением скорлупы и височной доли правого полушария головного мозга. После ботулинотерапии пациент демонстрировал улучшение функциональных возможностей. Изменения в мозговой активности были обнаружены с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области (БИК-спектроскопия).

2. Методы/Описание клинического случая

Исследование случая отдельного пациента. Семилетний мальчик с церебральным инфарктом правого полушария мозга страдал от левосторонней гемиплегии, непроизвольного хватания и одностороннего пространственного игнорирования. КТ головного мозга выявило церебральный инфаркт с поражением скорлупы и височной доли правого полушария головного мозга (Рис. 1). Спустя два месяца он поступил в больницу для реабилитации при гемиплегии. Тяжесть гемиплегии левых конечностей оценивалась в 2 балла в верхней конечности, 1 — в кисти руки, и 4 — в нижней конечности согласно классификации стадий восстановления Браннстрома. Пациент прошел физио- и трудотерапию, включая повторяющиеся стимулирующие упражнения, вибрационную стимуляцию ладони для уменьшения непроизвольного хватания. После облегчения синдрома непроизвольного хватания, мальчик мог поднимать и ставить предметы произвольно. После трехмесячной госпитализации он мог самостоятельно ходить и вернулся к обычной школьной жизни.

Поражения головного мозга на КТ

Рис 1. Поражения головного мозга на КТ. Стрелками показаны скорлупа и височная доля правого полушария.

Выраженность гемипареза левых конечностей оценивалась в 6 баллов в верхней конечности, 4 — в кисти руки и 6 — в нижней конечности согласно классификации стадий восстановления Браннстрома (BRS). Спустя год после выписки у пациента развилась мышечная спастичность и ригидность, эти симптомы обострялись по мере взросления пациента. Эффект от вибрационной стимуляции при непроизвольном хватании слабел. Спустя 2 года пациент упал и сломал левое плечо, после чего левая конечность начала совершать непроизвольные движения. Это непроизвольное движение состояло из сгибания руки в локте и пронации, пациент заводил руку за спину, так как она могла внезапно подняться во время ходьбы. Клинические испытания с амантадином (100 мг/день) и циклодолом гидрохлорида (2 мг/сут) принесли небольшую пользу. Когда мальчику было 17 лет, его начали лечить ботулотоксином. С уменьшением спастичности плеча хватательный рефлекс и непроизвольные движения верхних конечностей почти полностью исчезли. Однако спастичность и хватательный рефлекс снова начали прогрессировать 2-3 месяца спустя. Пациент снова прошел курс ботулинотерапии через 4 месяца после выписки. Выраженность гемипареза левых конечностей оценивалась в 5 баллов в верхней конечности, 3 — в кисти руки и 5 — в нижней конечности по шкале BRS. Непроизвольное хватание и непроизвольные движения левой конечностью настолько прогрессировали, что пациент не мог ничего держать в левой руке. Тест для оценки функций руки (STEF) показал 8 баллов на момент приема пациента. Тест STEF был разработан для оценки скорости манипуляции (хватания или сжатия и переноски) с предметами (10 различных форм и размеров) с помощью верхних конечностей. Максимальное количество баллов — 100. По модифицированной шкале Эшворта (МШЭ) пораженная верхняя конечность оценивалась в 2-3 балла в самой верхней конечности и 3 — в пальцах. МШЭ — это установленный и надежный инструмент, использующий шестибалльную шкалу (0, 1, 1+, 2, 3, 4), для измерения среднего сопротивления к пассивному движению для каждого сустава. Нулевой показатель по МШЭ означает «нет увеличения мышечного тонуса». 4 балла по МШЭ означает «пораженный участок (-ки) неподвижен при сгибании или разгибании».

Пациенту инъекционно вводили 200 кубиков (К) ботулотоксина типа А согласно руководству по электромиографии (ЭМГ) вскоре после госпитализации. Ботулотоксин типа А вводился следующие мышцы: левый бицепс (50К), лучевой сгибатель запястья (25К), локтевой сгибатель запястья (25К), сгибатель пальцев кисти поверхностный (35К), сгибатель пальцев кисти глубокий (25К), длинный сгибатель большого пальца (20К), короткий сгибатель большого пальца (10К) и отводящая мышца большого пальца (10К) соответственно. Через неделю после инъекций ботулотоксина типа А спастичность левой верхней конечности и пальцев уменьшилась, а хватательный рефлекс и непроизвольные движения почти исчезли (Рис. 2).

Прогресс в лечении при хватательном рефлексе

Рис. 2. Прогресс в лечении при хватательном рефлексе. (а) До ботулинотерапии — пациент не может разжать руку, после того как врач поместил указательный палец в его ладонь. (б) После ботулинотерапии — пациент может разжать руку, когда врач выявил хватательный рефлекс.

Пациент может брать и класть предметы, но мышцы все еще слабые. По МШЭ состояние верхней конечности оценивается в 1-2 балла, а пальцы — в 2.

После инъекций ботулотоксина типа А проводились повторяющиеся стимулирующие упражнения. Эти упражнения были разработаны для того, чтобы вызывать движения и поддерживать их отдельно от синергии, включая движения каждого отдельно взятого пальца, с привлечением выпрямительного рефлекса, кожно-мышечного рефлекса и альфа-гамма соединения. Предполагаемый механизм заново разработанных упражнений для пальцев показан на Рис 3. У пациентов с гемипарезом нисходящие нервные пути, участвующие в движении, инициируемом пациентом, не проходят из-за низкого уровня возбудимости. Если уровень возбудимости в этих нейронных цепях корректируется, а возбудимость синхронизируется с прохождением нервного импульса посредством стимулирующих техник, то после возбудимости нейронов, которое происходит в префронтальной / премоторной коре, то эти нейронные цепи выполняли бы движения, запланированные пациентом.

Предполагаемый механизм заново разработанных упражнений для пораженной верхней конечности и для пальцев

Рис 3. Предполагаемый механизм заново разработанных упражнений для пораженной верхней конечности и для пальцев. (a) Стимулирование для возбуждения отдельного пальца: 1 — палец резко сгибается врачом, это вызывает выпрямительный рефлекс; 2 — врач дает указания, тянет и зажимает проксимальную фалангу и сгибает фалангу другого пальца; 3 — врач прикладывает легкое усилие, чтобы держать палец вытянутым и не давать ему согнуться. Толстые и тонкие стрелки показывают манипуляции, которые вызывают выпрямительный рефлекс, и легкие касания (сопротивление) для поддержания связи соответственно. (b) Нисходящие нервные пути, связанные с намерением пациента сделать движение, будут реагировать на возбуждение намерений пациента, когда эти нервные пути будут возбуждены стимулирующими техниками при достаточном уровне возбуждаемости, а результатом будет осуществление движений намерением пациента.

Влияние продолжительной электрической стимуляции на способность пациента перенести 5 колышков

Рис 4. Влияние продолжительной электрической стимуляции на способность пациента перенести 5 колышков. Электроды прикреплены к разгибательной стороне предплечья. Пациенту предложено перенести по одному колышку из одной тарелки в другую. Время, затраченное на перенос 5 колышков, уменьшилось с 19,4 с до 14,5 с в результате продолжительной стимуляции.

Физиотерапия проводилась на аппарате комбинированной терапии Intelect Advanced Combo. Когда низкоамплитудная продолжительная НМЭС с поверхностными электродами была применена на левом запястье и разгибателях пальцев, пациент легко смог класть и ставить предметы (Рис. 4). Стимулирующий импульс — это симметричный двухфазный сигнал с шириной импульса 250 мкс и частотой 20 Гц. Сила электрического тока откорректирована для сокращения мышц без очевидного движения конечности/сустава, пока пациент находится в состоянии покоя. Пациент повторно прошел терапию с применением НМЭС. Повторяющиеся стимулирующие упражнения проводились вместе с НМЭС в течение двух недель.

Функционирование кисти и верхней конечности улучшилось через две недели с 8 до 31 балла в ходе проведения теста STEF. Выраженность гемипареза кисти стала оцениваться в 5 баллов по шкале BRS, когда пациент был выписан.

Эффект от ботулинотерапии в сочетании с повторяющимися стимулирующими упражнениями на аппарате INTELECT ADVANCED Combo в ходе низкоамплитудной продолжительной НМЭС (ботулинотерапия в сочетании с НМЭС) был исследован с использованием БИК-спектроскопии. БИК-спектроскопия была выполнена до и после ботулинотерапии в сочетании с НМЭС. 34 канала 52-канального устройства для проведения БИК-спектроскопии в виде двух ромбовидных сеток были размещены по обе стороны вокруг сенсомоторной коры (СМК) пациента. Нижний ряд каналов был размещен параллельно линии T3-F7 (слева) и T4-F8 (справа), чтобы С3 и С4 были охвачены, в общей сложности, 3 или 4 каналами. T3, T4, F7, F8, C3 и C4 установлены международной системой энцефалографии «10–20%». Каждый канал измеряет колебание концентрации оксигемоглобина ([oxy-Hb]) и концентрации деоксигемоглобина ([deoxy-Hb]) используя 3 длины волн (780 нм, 805 нм и 830 нм) согласно закону Бэра-Ламберта. Значения [oxy-Hb] отражают не только плотность гемоглобина, но и длину пути световой волны. Каждый канал настраивается парой питающий электрод/детекторная головка, которые находятся друг от друга на расстоянии 30 мм. Канал должен быть установлен посередине между двумя головками на 20∼30 мм под кожей (см. Рис. 5).

Проекция датчиков и каналов на поверхность мозга с использованием данных МРТ и 3D-датчика расположения

Рис. 5. Проекция датчиков и каналов на поверхность мозга с использованием данных МРТ и 3D-датчика расположения. Красный — питающий электрод, синий — детекторная головка и желтый — канал.

Питающий электрод излучает свет последовательно, чтобы избежать перекрестных помех, а период квантования составляет 0,1 с, что достаточно быстро для измерения колебаний. Данные о динамике собираются с каждого канала во время действия раздражителей. Во время процедуры пациент сидит на стуле. Пациент должен расслабиться в течение 10 секунд, затем оператор просит пациента соединять большой и указательный пальцы каждые 2 секунды по команде оператора. После 20-секундной манипуляции с пальцами пациенту снова нужно расслабиться на 10 секунд. 5 циклов (10 секунд-20 секунд-10 секунд) были выполнены для получения среднего значения (Рис. 6). Были исследованы два условия: (1) сознательная работа пальцами и (2) сознательная работа пальцами с продолжительной электростимуляцией разгибателей запястья.

Статистическая значимость различий в гемодинамических реакциях оценивалась по общей линейной модели (ОЛМ); изменение линейной разности оксигемоглобина коррелируется с матрицей плана с использованием функции в виде единичного прямоугольного импульса. Статистическая значимость различий во всех ОЛМ-анализах основана на показателе альфа-уровня менее 0,05, что соответствует Т-значениям больше, чем 2.3.

3. Результаты

Эффект от ботулинотерапии в сочетании с НМЭС был исследован с использованием БИК-спектроскопии.

Наблюдалось увеличение активации (увеличение в оксигемоглобине) в СМК после ботулинотерапии в сочетании с НМЭС по сравнению с результатами, полученными до ботулинотерапии (Рис. 7 (а) и 7(b)).

Когда продолжительная НМЭС проводилась на разгибательной стороне предплечья во время манипуляций пациента пальцами, происходила активация и в СМК, и в МФК до ботулинотерапии (Рис. 8(а)). Зона локализации была более локализованной в СМК после ботулинотерапии (Рис. 8 (b)).

По сравнению с зоной активации до ботулинотерапии в сочетании с НМЭС, зона активации с продолжительной электростимуляцией сгибательной стороны предплечья (Рис. 8 (b)) была меньше, чем без продолжительной электростимуляции (Рис. 8(а)).

4. Изучение вопроса

Хватательный рефлекс и непроизвольные движения после церебрального инфаркта постепенно исчезают с уменьшением спастичности после ботулинотерапии в сочетании с повторяющимися стимулирующими упражнениями в ходе низкоамплитудной продолжительной НМЭС. БИК-спектроскопия обнаружила увеличение интенсивности кровотока в правой стороне двигательной области коры головного мозга во время манипуляции пальцами левой кисти после ботулинотерапии в НМЭС. Более интенсивная активность правой стороны двигательной области коры головного мозга была зарегистрирована во время продолжительной электростимуляции сгибательной стороны предплечья.

Хватательный рефлекс может быть выявлен у новорожденных и младенцев как следствие недостаточного контроля спинального механизма неокрепшим мозгом, но, когда ребенок растет, хватательный рефлекс постепенно исчезает по мере развития мозга. У взрослых пациентов с очагами поражения в лобных долях иногда проявляется хватательный рефлекс рук и ног. Проявление каждого их этих рефлексов у взрослых относят к освобождению спинального рефлекса от высшего механизма мозга. Предполагается, что эти рефлексы после младенчества не исчезают, а только тормозятся.

В исследовании Де Ренци и Барбьери, хватательный рефлекс был выявлен у 21 из 32 пациентов (66%) с поражением медиальной фронтальной коры и у 8 из 30 пациентов (26%) с повреждением латеральной фронтальной коры. С другой стороны, сообщается, что у небольшого процента пациентов с глубоким поражением, включая базальные ядра без повреждения фронтальной коры головного мозга, был зафиксирован положительный хватательный рефлекс, а протяжение зоны поражения дополнительной моторной области (ДМО) в височные зоны области 6 может еще больше развить хватательный рефлекс.

Похоже, что у нашего пациента подавляющие раздражители от верхних структур головного мозга подавлялись поражением скорлупы правого полушария, чтобы освободить спинномозговой центр хватательного рефлекса.

Главная функция базальных ядер — достичь баланса между возбуждающими и тормозными таламортикальными действиями. Базальные ядра кажутся «воротами» в сенсорный вход на различных уровнях. Существуют некоторые косвенные доказательства того, что эти сенсорные ворота для моторного контроля теряются при дистонии. У нашего пациента поражения скорлупы могло бы нарушить этот баланс, что привело бы к искажению афферентной корковой информации. До ботулинотерапии электростимуляция левого предплечья активировала широкую область коры обоих полушарий головного мозга на БИК-спектроскопии. Вполне возможно, что это было связано с нарушенной сенсомоторной интеграцией, и пациент с большим успехом осуществлял манипуляции пальцами.

Выполнение упражнения с пальцами

Рис. 6. Выполнение упражнения с пальцами. Пациент должен расслабиться в течение 10 секунд, затем оператор просит пациента соединять большой и указательный пальцы каждые 2 секунды по команде оператора. После 20-секундной манипуляции с пальцами пациенту снова нужно расслабиться на 10 секунд. 5 циклов (10 секунд-20 секунд-10секунд) были выполнены для получения среднего значения. Однако между двумя манипуляциями пальцами делается перерыв в 20 секунд.

Трехмерные изображения гемодинамических реакций

Рис. 7. Трехмерные изображения гемодинамических реакций (изменений концентрации оксигемоглобина) в головном мозге, когда пациент сжимает пальцы до ботулинотерапии (а) и после нее (b). Наблюдается увеличение в активации в СМК после ботулинотерапии по сравнению тестами, проведенными до ботулинотерапии.

Внутримышечная инъекция ботулотоксина типа А была сделана в ходе лечения мышечной спастичности и дистонии. Терапевтический эффект ботулотоксина связан не только с частичной денервацией экстрафузального мышечного волокна, но и с фузимоторной денервацией интрафузального мышечного волокна, которая тонически контролирует чувствительность сенсорных афферентов мышечного веретена. Таким образом, ботулотоксин типа А может вызывать изменения в альфа-гамма связи волевого контроля. Кроме того, ботулотоксин типа А, применяемый периферийно, может напрямую стимулировать центральную пластичность в спинном мозге через ретроградный аксонный транспорт, особенно в больших дозах. Еще не совсем ясно, достигается ли прямой эффект терапевтическими дозами, как в нашем случае. Продолжительная стимуляция разгибательных мышц запястья и пальцев после ботулинотерапии могла так же препятствовать таким мышцам-антагонистам, как сгибательные мышцы запястья и пальцев. Как показала БИК-спектроскопия, мозговая активность в СМК и МФК намного улучшилась с помощью электростимуляции во время сжимания пальцев. Кроме того, активность в полушарии головного мозга во время продолжительной электростимуляции подавлялась после ботулинотерапии (Рис. 8 (b)). Это подавление могло также способствовать восстановлению, поскольку активность неповрежденной точки М1 иногда мешает моторному восстановлению из-за аномального взаимодействия полушарий при произвольных движениях руки, пораженной парезом.

Мы считаем, что у пациента лобные доли не подавляли хватательный рефлекс или непроизвольные движения, вызванные сенсорным сигналом в левой руке. Однако, ботулинотерапия в сочетании с НМЭС на аппарате INTELECT ADVANCED уменьшила количество непроизвольных движений. Это улучшение могло быть обусловлено не только снижением периферийной спастичности, но и уменьшением возбуждения от мышечного веретена к афферентным нервным волокнам спинного мозга, это косвенно повлияло на кору головного мозга и улучшение церебрального баланса и облегчило выполнение произвольных движений. Опосредованные электростимуляцией повторяющиеся движения могут способствовать нейропластичности усвоения двигательного навыка.

Трехмерные изображения гемодинамических реакций

Рис. 8. Трехмерные изображения гемодинамических реакций (изменений концентрации оксигемоглобина) в головном мозге, когда пациент сжимает пальцы левой руки в процессе продолжительной электростимуляции разгибательной стороны предплечья до ботулинотерапии (а) и после нее (b). Наблюдается активация в СМК и префронтальной коре головного мозга до ботулинотерапии, и наблюдается увеличение в активации в СМК после ботулинотерапии по сравнению тестами, проведенными до ботулинотерапии.

5. Выводы

Хватательный рефлекс пораженной левой верхней конечности у пациента, перенесшего инфаркт с поражением скорлупы и височной доли правого полушария головного мозга, был значительно заторможен после ботулинотерапии в сочетании с повторяющимися стимулирующими упражнениями и НМЭС на аппарате INTELECT ADVANCED Combo. Это снижение хватательного рефлекса с помощью ботулинотерапии заключается не только в снижении спастичности, но и в улучшении моторики. Дальнейшие исследования на основе ботулинотерапии в сочетании с НМЭС необходимы для пациентов с хватательным рефлексом, который не снижается после обычной терапии.

Запрос звонка

Вы интересуетесь для:
Домашнего использования
Торгующей организации
Лечебного учреждения