JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר בשילוב עם אימון תצפית פעולה בילדים עם שיתוק מוחין ספסטי

Published: August 09, 2024
doi:
10.3791/66013
, , , ,
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

Summary

ילדים עם שיתוק מוחין ספסטי (SCP) סובלים מספסטיות גפיים, הפרעות תנועה ויציבה לא תקינה עקב פגיעה באזור המוטורי של קליפת המוח, וכתוצאה מכך חוסר יכולת לעמוד וללכת כרגיל. לכן, הקלה על ספסטיות הגפיים ושיפור התפקוד המוטורי הגס אצל ילדים עם SCP הפכו למטרות טיפוליות חשובות.

Abstract

מחקר זה מציג תוצאות של ניסוי אקראי מבוקר המשתמש בעיצוב פקטוריאלי 2 x 2, המשווה את ההשפעות של גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי חוזר (rTMS) ושיטות התערבות של אימון תצפית פעולה (AOT) על ספסטיות, תפקוד שיווי משקל ותפקוד מוטורי בילדים עם שיתוק מוחין ספסטי (SCP). מטרת המחקר הייתה לבדוק האם השילוב של שתי ההתערבויות מניב שיפור גדול יותר מאשר טיפול בלבד או טיפול קונבנציונלי.

ילדי הנבדקים במחקר זה, בהתאם לטבלת המספרים האקראיים, חולקו באופן אקראי לארבע קבוצות: קבוצה קונבנציונלית, קבוצת rTMS, קבוצת AOT וקבוצת התערבות משולבת. כל הילדים בארבע הקבוצות קיבלו טיפול שיקומי קונבנציונלי, שעל בסיסו ניתנו להם תוכניות טיפוליות שונות של אמצעי שיקום. לקבוצה הקונבנציונלית לא היה טיפול אחר בעוד שקבוצת rTMS קיבלה rTMS, קבוצת AOT קיבלה AOT וקבוצת ההתערבות המשולבת קיבלה התערבות משולבת של rTMS ו-AOT. הם הוכשרו חמישה ימים בשבוע במשך 12 שבועות. שינויים בציוני ספסטיות, תפקוד שיווי משקל, יכולת הליכה ומוטוריקה גסה הוערכו בתחילת תוכנית האימונים ועם סיום 12 שבועות של טיפול.

בסך הכל 64 ילדים עם SCP השלימו את המחקר, ותוצאותיהם נותחו. יעילות התפקוד המוטורי הגולמי הכולל של 87.50% בקבוצת הניסוי הייתה גבוהה משמעותית מזו של 25.00% בקבוצה הקונבנציונלית, 62.50% בקבוצת rTMS ו-68.75% בקבוצת AOT. התוצאות הראשוניות הראו כי התערבות משולבת של rTMS ו-AOT יכולה לשפר ביעילות את תפקוד שיווי המשקל והתפקוד המוטורי של ילדים, וההשפעה הטיפולית של ההתערבות המשולבת הייתה טובה יותר מזו של הטיפול הקונבנציונלי, rTMS או AOT בלבד. לבסוף, הובהרו היעילות הקלינית והפרמטרים הטיפוליים האופטימליים של ההתערבות המשולבת כדי לספק בסיס קליני למטפלים לביצוע שיקום תפקודי גפיים תחתונות לילדים עם SCP.

Introduction

שיתוק מוחין1 (CP) היא אחת ההפרעות המגבילות הנפוצות ביותר בקרב ילדים והיא קבוצה של תסמונות מתמשכות הנגרמות על ידי נזק מוחי לא מתקדם בעוברים ותינוקות מתפתחים, כולל דיסקינזיה מרכזית, יציבה לא תקינה וניידות מוגבלת. נכון לעכשיו, ישנם כ -17 מיליון ילדים ברחבי העולם הסובלים משיתוק מוחין2, עם מעל 5 מיליון מקרים בסין. בין צורות שונות של שיתוק מוחין, שיתוק מוחין ספסטי (SCP) מהווה בערך 80%3. ילדים עם SCP סובלים מנזק מוחי המביא להתכווצויות שרירים, תפקוד חושי מופחת, לקואורדינציה לקויה בשרירים וירידה ביכולות שיווי המשקל, כל אלה מפריעים להליכה עצמאית ולפעילויות יומיומיות. אמצעי השיקום הנוכחיים לשיפור התפקוד המוטורי הגולמי אצל ילדים עם SCP כוללים פעילויות כגון אימון יציבות ליבה4, אימון מונחה משימה5, טיפול בתנועה המושרה על ידי אילוץ6 וטיפול משוב חזותי מראה7. אמצעים אלה יכולים לשפר את הסימפטומים הקליניים של ילדים על ידי ויסות ועיצוב מחדש של מערכת העצבים המרכזית מלמטה למעלה על ידי שיפור הפונקציות של איברים היקפיים.

גירוי מגנטי תוך גולגולתי (TMS)8,9 היא שיטה טיפולית ללא כאבים, לא פולשנית ובטוחה. rTMS מתייחס לשחרור מתמשך של גירויים במרווחי זמן שווים לאחר פקודה אחת, שהיא אחד מדפוסי הגירוי החוזרים הרגילים. בהתבסס על העיקרון של השראה אלקטרומגנטית והמרה אלקטרומגנטית, הוא מיישם זרמים חולפים באמצעות סלילי גירוי כדי ליצור שדה מגנטי פועם כדי לחדור לגולגולת, ליצור זרם אינדוקציה כדי לעורר נוירונים ולהפעיל סדרה של תגובות פיזיולוגיות וביוכימיות. rTMS יושם בניטור, הערכה וטיפול במחלות נוירולוגיות, ומספק גישה חדשנית לחקר המבנה והתפקוד של המוח10. מחקרים קיימים11,12 הראו כי ל-rTMS יש השפעות טיפוליות שונות על התכווצויות גפיים ותפקוד מוטורי אצל ילדים עם CP. יתר על כן, ההשפעה של טיפול rTMS בשילוב עם טכניקות שיקום אחרות בולטת יותר.

AOT היא שיטת שיקום המשתמשת במערכת נוירוני המראה (MNS) כדי לבסס למידה מוטורית וזיכרון13,14. המהות של AOT היא לגרום לצופה להתבונן בקפידה בפעולות בסרטון ולאחר מכן לנסות כמיטב יכולתם לחקות את מה שהם צפו. תהליך התצפית עשוי לעורר הפעלה ברשת העצבית המכונה MNS, בדומה להפעלה המתרחשת כאשר אדם עוסק באופן אישי בביצוע פעולות אלה15, מה שמספק בסיס נוירופיזיולוגי ל-AOT. AOT הראה הצלחה בשיפור מיומנויות מוטוריות בחולים עם הפרעות תנועה, הניב תוצאות חיוביות בהתאוששות משבץ מוחי ושיקום תפקוד מוטורי בגפיים העליונות בחולי שיתוק מוחין 16,17.

מחקרים קודמים שלנו מצאו כי AOT המבוסס על מערכת נוירוני המראה יכול לשפר ביעילות את שיווי המשקל ואת יכולת ההליכה של ילדים עם שיתוק מוחין18. בנוסף, מחקרים19 הראו כי rTMS יכול לשפר ספסטיות שרירים, תנועה והליכה אצל ילדים עם SCP, אך תקני הטיפול של rTMS המיושמים על ילדים עם שיתוק מוחין לא אוחדו, וזו בעיה דחופה לחקור את ההשפעה של פרמטרים שונים של rTMS על ילדים עם CP, כדי לספק סטנדרט טיפול מותאם אישית ומדויק. אנו מאמינים כי לשילוב rTMS עם AOT יש פוטנציאל להתפתח לאסטרטגיית פיזיותרפיה רבת ערך לשיקום נוירולוגי של שיתוק מוחין. גם rTMS וגם AOT גירו את קליפת המוח אצל ילדים עם SCP20, ובכך סייעו להתפתחות התפקוד המוטורי הגס. מחקר זה נועד לברר האם השילוב של rTMS ו-AOT יכול להשיג אפקט סינרגטי גדול יותר מאשר טיפול קונבנציונלי או rTMS או AOT בלבד.

Protocol

מחקר זה בוצע בהתאם קפדנית לסטנדרטים הלאומיים לניסויים בבני אדם, והמחקר הקליני אושר על ידי איגוד האתיקה של בית החולים השיקומי שיאנגיה בואי (מספר אישור אתיקה: 20211223). האפוטרופוסים של הילדים הסכימו להשתתף בתכנית הכשרה זו וחתמו על טופסי הסכמה מדעת. ילדים עם SCP גויסו בבית החולים השיקומי שיאנגיה ?…

Representative Results

מאמר זה מציג את תוצאותיהם של 64 ילדים עם SCP (טבלה משלימה S1 וקובץ משלים 1), אשר חולקו באופן אקראי לארבע קבוצות על פי שיטת הטבלה המספרית וקיבלו אמצעי שיקום שונים במשך 12 שבועות. במהלך כל התהליך, הילדים המשתתפים לא סבלו מתופעות לוואי כגון כאבי ראש, סחרחורות ופרכוסים. <p class="jove_con…

Discussion

עבור ילדים עם SCP, פעילות מוגברת של γ ונוירונים α מובילה לעיכוב קלט בדרכי קורטיקוספינל, מה שגורם למתח שרירים מוגבר המכונה עווית. מכיוון שהתכווצויות בגפיים משפיעות באופן משמעותי על התפתחות התפקוד המוטורי של הגפיים התחתונות אצל ילדים עם SCP, אחת ממטרות האימון המכריעות היא להפחית ספסטיות. כיום,…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מחקר זה נתמך על ידי מימון של בית החולים השיקומי Xiangya Boai.

Materials

K6 multimedia scene interactive training system Hunan Le Jiekang technology Co., LTD Program implementation
KLW-SLL type spa machine for children Nanjing Kanglongwei Technology Industrial Co., LTD Conventional therapy
Pulse magnetic field stimulator model YRD CCY-II Shenzhen Yingzhi technology Co., LTD Program implementation
SPSS26 software IBM Statistic analysis
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sadowska, M., Sarecka-Hujar, B., Kopyta, I. Cerebral palsy: current opinions on definition, epidemiology, risk factors, classification and treatment options. Neuropsychiatric Dis Treat. 16, 1505-1518 (2020).
  2. Alpay, S. Z., Kim, S. K., Oh, K. J., Graham, S. F. Advances in cerebral palsy biomarkers. Adv Clin Chem. 100, 139-169 (2016).
  3. Paul, S., Nahar, A., Bhagawati, M., Kunwar, A. J. A review on recent advances of cerebral palsy. Oxid Med Cell Longev. 2022, 2622310 (2022).
  4. Huang, C., et al. Efficacy and safety of core stability training on gait of children with cerebral palsy: A protocol for a systematic review and meta-analysis. Medicine. 99 (2), e18609 (2020).
  5. Kwon, H. Y., Ahn, S. Y. Effect of task-oriented training and high-variability practice on gross motor performance and activities of daily living in children with spastic diplegia. J Phys Ther Sci. 28 (10), 2843-2848 (2016).
  6. Jamali, A. R., Amini, M. The effects of constraint-induced movement therapy on functions of cerebral palsy children. Iran J Child Neurol. 12 (4), 16-27 (2018).
  7. Park, E. J., Baek, S. H., Park, S. Systematic review of the effects of mirror therapy in children with cerebral palsy. J Phys Ther Sci. 28 (11), 3227-3231 (2016).
  8. Fan, J., et al. The effectiveness and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation on spasticity after upper motor neuron injury: A systematic review and meta-analysis. Front Neural Circuits. 16, 973561 (2022).
  9. Zewdie, E., et al. Safety and tolerability of transcranial magnetic and direct current stimulation in children: Prospective single center evidence from 3.5 million stimulations. Brain Stimul. 13 (3), 565-575 (2020).
  10. Dadashi, F., et al. The effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on balance control in children with cerebral palsy. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2019, 5241-5244 (2019).
  11. Feng, J. Y., et al. Effect of infra-low-frequency transcranial magnetic stimulation on motor function in children with spastic cerebral palsy. Chinese Journal of Contemporary Pediatrics. 15 (3), 187-191 (2013).
  12. Rajak, B. L., Gupta, M., Bhatia, D., Mukherjee, A. Increasing number of therapy sessions of repetitive transcranial magnetic stimulation improves motor development by reducing muscle spasticity in cerebral palsy children. Ann Indian Acad Neurol. 22 (3), 302-307 (2019).
  13. Novak, I., et al. State of the evidence traffic lights 2019: systematic review of interventions for preventing and treating children with cerebral palsy. Curr Neurol Neurosci Rep. 20 (2), 3 (2020).
  14. Buchignani, B., et al. Action observation training for rehabilitation in brain injuries: a systematic review and meta-analysis. BMC Neurol. 19 (1), 344 (2019).
  15. Buccino, G. Action observation treatment: a novel tool in neurorehabilitation. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 369 (1644), 20130185 (2014).
  16. Lee, H. J., Kim, Y. M., Lee, D. K. The effects of action observation training and mirror therapy on gait and balance in stroke patients. J Phys Ther Sci. 29 (3), 523-526 (2017).
  17. Peng, T. H., et al. Action observation therapy for improving arm function, walking ability, and daily activity performance after stroke: a systematic review and meta-analysis. Clin Rehabil. 33 (8), 1277-1285 (2019).
  18. Fan, T. L., et al. Effects of action observation therapy based on mirror neuron theoryon the balance and walking ability of children with cerebral palsy. Chin J Child Health Care. 31 (2), 220-224 (2023).
  19. Noh, J. S., Lim, J. H., Choi, T. W., Jang, S. G., Pyun, S. B. Effects and safety of combined rTMS and action observation for recovery of function in the upper extremities in stroke patients: A randomized controlled trial. Restor Neurol Neurosci. 37 (3), 219-230 (2019).
  20. Parvin, S., et al. Therapeutic effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on corticospinal tract activities and neuromuscular properties in children with cerebral palsy. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2018, 2218-2221 (2018).
  21. Children Rehabilitation Committee of China Rehabilitation Medical Association, China Rehabilitation Association for Disabled Children Cerebral Palsy Rehabilitation Committee, Chinese medical doctor association pediatric rehabilitation committee. & Chinese rehabilitation Guidelines for Cerebral Palsy (2022) Editorial board. Chinese Rehabilitation Guidelines for Cerebral Palsy (2022) Chapter 1: Generality. Chin J Appl Clin Pediatr. 37 (12), 887-892 (2022).
  22. Subspecialty Group of Rehabilitation, t. S. o. P.C. M. A. Rehabilitation strategy and recommendation for motor dysfunction in children with cerebral palsy. Zhonghua Er Ke Za Zhi. 58 (2), 91-95 (2020).
  23. Alimi, L., Kalantari, M., Nazeri, A. R., Akbarzade, B. A. Test-retest & inter-rater reliability of Persian version of Pediatric Balance Scale in children with spastic cerebral palsy. Iran J Child Neurol. 13 (4), 163-171 (2019).
  24. Thompson, P., et al. Test-retest reliability of the 10-metre fast walk test and 6-minute walk test in ambulatory school-aged children with cerebral palsy. Dev Med Child Neurol. 50 (5), 370-376 (2008).
  25. Yang, Z., Qiao, L., He, J., Zhao, X., Zhang, M. Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation combined with functional electrical stimulation on hand function of stroke: A randomized controlled trial. NeuroRehabilitation. 51 (2), 283-289 (2022).
  26. Li, X., et al. Effect of virtual reality combined with repetitive transcranial magnetic stimulation on musculoskeletal pain and motor development in children with spastic cerebral palsy: a protocol for a randomized controlled clinical trial. BMC Neurology. 23 (1), 339 (2023).
  27. Multani, I., Manji, J., Hastings-Ison, T., Khot, A., Graham, K. Botulinum toxin in the management of children with cerebral palsy. Paediatr Drugs. 21 (4), 261-281 (2019).
  28. Volpon Santos, M., Carneiro, V. M., Oliveira, P., Caldas, C. A. T., Machado, H. R. Surgical results of selective dorsal rhizotomy for the treatment of spastic cerebral palsy. J Pediatr Neurosci. 16 (1), 24-29 (2021).
  29. Gupta, M., Rajak, B. L., Bhatia, D., Mukherjee, A. Neuromodulatory effect of repetitive transcranial magnetic stimulation pulses on functional motor performances of spastic cerebral palsy children. J Med Eng Technol. 42 (5), 352-358 (2018).
  30. Abdelhaleem, N., et al. Effect of action observation therapy on motor function in children with cerebral palsy: a systematic review of randomized controlled trials with meta-analysis. Clin Rehabil. 35 (1), 51-63 (2021).
  31. Jung, Y., Chung, E. J., Chun, H. L., Lee, B. H. Effects of whole-body vibration combined with action observation on gross motor function, balance, and gait in children with spastic cerebral palsy: a preliminary study. J Exerc Rehabil. 16 (3), 249-257 (2020).
  32. Rossi, F., et al. Combining action observation treatment with a brain-computer interface system: perspectives on neurorehabilitation. Sensors (Basel). 21 (24), 8504 (2021).
  33. Beani, E., Menici, V., Ferrari, A., Cioni, G., Sgandurra, G. Feasibility of a home-based action observation training for children with unilateral cerebral palsy: an explorative atudy. Front Neurol. 11, 16 (2020).
  34. Carson, H. J., Collins, D. J. Commentary: Motor imagery during action observation: a brief review of evidence, theory and future research opportunities. Front Hum Neurosci. 11, 25 (2017).
  35. Kim, D. H., An, D. H., Yoo, W. G. Effects of live and video form action observation training on upper limb function in children with hemiparetic cerebral palsy. Technol Health Care. 26 (3), 437-443 (2018).
  36. Qi, F., Nitsche, M. A., Ren, X., Wang, D., Wang, L. Top-down and bottom-up stimulation techniques combined with action observation treatment in stroke rehabilitation: a perspective. Front Neurol. 14, 1156987 (2023).
  37. Sun, Y. Y., et al. Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on motor function and language ability in cerebral palsy: A systematic review and meta-analysis. Front Pediatr. 11, 835472 (2023).
  38. Jeong, Y. A., Lee, B. H. Effect of action observation training on spasticity, gross motor function, and balance in children with diplegia cerebral palsy. Children (Basel). 7 (6), 64 (2020).
  39. Gupta, M., Lal Rajak, B., Bhatia, D., Mukherjee, A. Effect of r-TMS over standard therapy in decreasing muscle tone of spastic cerebral palsy patients. J Med Eng Technol. 40 (4), 210-216 (2016).
  40. Ryan, D., et al. Effect of action observation therapy in the rehabilitation of neurologic and musculoskeletal conditions: a systematic review. Arch Rehabil Res Clin Transl. 3 (1), 100106 (2021).

Tags

Repeated transcranial magnetic stimulationaction observation trainingspastic cerebral palsygross motor function

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Fan, T., Wei, H., Dai, J., You, G., Lu, Z. Repeated Transcranial Magnetic Stimulation Combined with Action Observation Training in Children with Spastic Cerebral Palsy. J. Vis. Exp. (210), e66013, doi:10.3791/66013 (2024).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image