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श्वास नियंत्रित neuropathic दर्द और spasticity के प्रबंधन के लिए बिजली की उत्तेजना (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

इस उद्देश्य के लिए एक नया तरीका है, साँस लेने में नियंत्रण neuropathic दर्द और spasticity के प्रबंधन के लिए बिजली की उत्तेजना (BreEStim) मौजूद है.

Abstract

विद्युत उत्तेजना (estim) विद्युत धारा की मांसपेशियों या नसों के लिए आवेदन करने के लिए संदर्भित करता है क्रम में कार्यात्मक और चिकित्सीय लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए. यह बड़े पैमाने पर किया गया है विभिन्न नैदानिक ​​सेटिंग में इस्तेमाल किया. हाल ही में स्वैच्छिक और स्वैच्छिक सांस लेने के दौरान श्वास प्रणाली के बीच आंतरिक शारीरिक बातचीत के प्रणालीगत प्रभाव से संबंधित खोजों के आधार पर, एक नया ESTIM प्रोटोकॉल, श्वास नियंत्रित विद्युत (BreEStim) उत्तेजना के लिए बिजली की उत्तेजना के प्रभाव को बढ़ाने के लिए विकसित किया गया है. BreEStim में, एक एकल नाड़ी बिजली के प्रोत्साहन और ट्रिगर लक्षित क्षेत्र जब एक पृथक स्वैच्छिक प्रेरणा के airflow दर सीमा तक पहुँच जाता है करने के लिए दिया है. BreEStim आंतरिक शारीरिक बातचीत है कि स्वैच्छिक सांस लेने के दौरान सक्रिय रहे हैं और उत्कृष्ट नैदानिक ​​प्रभावकारिता का प्रदर्शन एकीकृत करता है. स्ट्रोक के बाद उंगली फ्लेक्स का प्रबंधन: BreEStim के दो प्रतिनिधि अनुप्रयोगों विस्तृत प्रोटोकॉल के साथ सूचित कर रहे हैंया spasticity और रीढ़ की हड्डी की चोट में neuropathic दर्द.

Introduction

विद्युत उत्तेजना (estim) विद्युत धारा की मांसपेशियों या नसों के लिए आवेदन करने के लिए संदर्भित करता है क्रम में कार्यात्मक और चिकित्सीय लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए. यह बड़े पैमाने पर किया गया है विभिन्न नैदानिक ​​सेटिंग, जैसे, दर्द के लिए transcutaneous विद्युत तंत्रिका उत्तेजना (दसियों) में इस्तेमाल किया 1 प्रबंधन, पैर 2 ड्रॉप, सक्रियण और रुक या कमजोर मांसपेशियों को मजबूत बनाने के 3 के लिए neuromuscular बिजली की उत्तेजना (NMES) के लिए peroneal तंत्रिका उत्तेजना. जब NMES एक कार्यात्मक कार्य को प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है, यह कार्यात्मक बिजली (FES) उत्तेजना 4 कहा जाता है. (EMG) विद्युतपेशीलेख ट्रिगर neuromuscular उत्तेजना मोटर 5-14 वसूली और spasticity कमी में 7 स्ट्रोक, 15 के बाद बिजली की उत्तेजना की प्रभावशीलता बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया गया है. इस पत्र में, एक नए प्रोटोकॉल ESTIM - श्वास नियंत्रित बिजली की उत्तेजना (BreEStim), systemï पर हाल के शोध निष्कर्षों के अनुसार शुरू की हैग स्वैच्छिक साँस लेने में 16, 17 के प्रभाव.

Transcutaneous विद्युत तंत्रिका उत्तेजना (दसियों) दर्द 1 प्रबंधन के लिए एक गैर औषधीय साधन है. दसियों noninvasive, सस्ती, सुरक्षित और आसान करने के लिए 18 का उपयोग है. दसियों आमतौर पर अलग आवृत्तियों, तीव्रता, और एक निर्धारित समय उपचार के लिए उत्तेजनाओं की नब्ज durations में लागू किया जाता है. दसियों दर्द शर्तों के एक किस्म के लिए लागू किया गया है neuropathic दर्द सहित,. दसियों के नैदानिक ​​प्रभाव विवादास्पद है, रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) और विच्छेदन (1 समीक्षा, 19, 20 देखें) में, विशेष रूप से है. संभव तंत्र गेट नियंत्रण सिद्धांत 21 और अंतर्जात 22 opioids की रिहाई, 23 हैं. पारंपरिक चीनी चिकित्सा से एक्यूपंक्चर दर्द प्रबंधन के लिए एक और गैर औषधीय साधन है. यह अच्छी तरह से किया गया है पश्चिमी चिकित्सा 24 में स्वीकार किए जाते हैं. आधुनिक एक्यूपंक्चर में, पारंपरिक एक्यूपंक्चर सुई एक सतह तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया हैctrode (या समतुल्य). एक विशेष इलेक्ट्रोड पारंपरिक acupoints से अधिक जगह है और एक बिजली के प्रोत्साहन दिया है. इस संशोधन electroacupuncture 25, 26 में कहा गया है. सुई एक्यूपंक्चर और electroacupuncture अंतर्जात opioids की रिलीज के 27, 28 के माध्यम से दोनों analgesia में प्रभावी रहे हैं. electroacupuncture के प्रभाव आम तौर पर विश्वसनीय है, लेकिन प्रभाव वितरित बिजली की उत्तेजना की तीव्रता और आवृत्ति पर निर्भर करता है. बिजली की उत्तेजना के विभिन्न आवृत्तियों अलग अंतर्जात opioids उत्पन्न, और एनाल्जेसिक प्रभाव 26 naloxone पलटवाँ है, 27. हाल ही में, यह पाया गया है है कि दोहराव दर्दनाक उत्तेजना (aversiveness) महत्वपूर्ण दर्द क्षीणन होता. प्रेरित दर्द क्षीणन 29 naloxone पलटवाँ नहीं है. ये दर्द की एक संभव नई हस्तक्षेप में घालमेल (एक्यूपंक्चर, बिजली की उत्तेजना, aversiveness) तंत्र परछती इसके नैदानिक ​​प्रभावकारिता सुधार सकता है.

5-10, 12-14, 34 के बाद स्ट्रोक मोटर वसूली की सुविधा. हाथ समारोह की वसूली स्ट्रोक रोगियों के लिए महत्वपूर्ण है, और अभी तक बहुत चुनौतीपूर्ण है. मोटे तौर पर सभी लोगों को जो एक स्ट्रोक अनुभव के तीसरे एक हाथ समारोह 33 में प्रमुख impairments के साथ ऊपरी सिरा 30-32 के कुछ अवशिष्ट हानि होगा. EMG ट्रिगर NMES हस्तक्षेप प्रोटोकॉल एक विशिष्ट आंदोलन के लिए extensor मांसपेशियों की एक स्वैच्छिक संकुचन की दीक्षा शामिल जब तक मांसपेशियों की गतिविधि एक सीमा के स्तर तक पहुँचता है. के रूप में जल्द ही EMG गतिविधि के रूप में एक लक्ष्य सीमा तक पहुँच जाता है, एक बिजली के प्रोत्साहन की सहायता करने के लिए आंदोलनों को सुविधाजनक बनाने के लिए शुरू होता है. इस हस्तक्षेप प्रोटोकॉल मोटर वसूली 6, 7 में नियमित NMES करने के लिए बेहतर है. Chae और 35 यू ने कहा कि सभी बेतरतीब नियंत्रित अध्ययन मोटर समारोह में सुधार इस हस्तक्षेप का उपयोगमामूली बिगड़ा सबसे में सुधार लाने के रोगियों के लिए हल्के के साथ प्रोटोकॉल,. यह सबसे अधिक संभावना है कि इस हस्तक्षेप (एक लक्ष्य EMG सीमा की स्थापना द्वारा) वसूली में measureable परिवर्तन के रूप में के रूप में अच्छी तरह से प्रांतस्था 6, 7 में प्रलेखित परिवर्तनों और रोगियों को इस परिणाम की सक्रिय भागीदारी का लाभ लेता है. यह हाल ही में एक कार्यात्मक एमआरआई अध्ययन है कि NMES समूह में उपचार के बाद ipsilateral somatosensory प्रांतस्था में एक cortical तीव्रता में उल्लेखनीय वृद्धि की गई है, के रूप में नियंत्रण समूह 36 के साथ तुलना के द्वारा समर्थित है. इसके अलावा, बिजली की उत्तेजना भी सात स्ट्रोक, 15 के बाद spasticity को कम करने में मदद, हो सकता है, लेकिन कम से स्थायी प्रभाव है, ESTIM 37 के बाद के बारे में 30 मिनट. इसके विपरीत, हमारे साँस लेने नियंत्रित बिजली की उत्तेजना के हाल ही के आविष्कार (BreEStim) 16 उपचार के एक सत्र के बाद भी spasticity कमी पर एक लंबे समय से स्थायी प्रभाव है.

मानव साँस लेने में एक बहुत ही अनोखी मोटर अधिनियम है. यहreflexively से नियंत्रित किया जा सकता है (स्वत: श्वास), उदाहरण के लिए, नींद के दौरान और भी स्वेच्छा से जब जरूरत (स्वैच्छिक श्वास), उदाहरण के लिए, गायन, स्वैच्छिक सांस लेने के दौरान भाषण, मनुष्य के लिए स्वेच्छा से स्वैच्छिक cortical सक्रियण के माध्यम से साँस लेने की स्वायत्त नियंत्रण को दबाने की जरूरत है ( "cortical श्वसन केंद्र) 38, 39. ब्रेन इमेजिंग 40-51 अध्ययन सांस से संबंधित cortical द्विपक्षीय स्तर पर प्राथमिक मोटर प्रांतस्था (एम 1), premotor प्रांतस्था, अनुपूरक प्रेरक क्षेत्र, प्राथमिक और माध्यमिक somatosensory cortices, insula, पूर्वकाल सिंगुलेट प्रांतस्था सहित क्षेत्रों की व्यापक भागीदारी का प्रदर्शन किया है और amygdala, और dorsolateral prefrontal प्रांतस्था. insula मजबूत कनेक्शन है केन्द्रों brainstem में जाना जाता है और दर्द प्रसंस्करण 52 में शामिल है. स्वायत्त साँस लेने के दौरान प्रेरणा सक्रिय है जबकि समाप्ति निष्क्रिय है, मुख्य रूप से छाती की दीवार के पीछे हटना बल पर निर्भर है. इसी तरह इच्छाशक्ति,प्रेरणा श्वसन से संबंधित अधिक cortical और subcortical क्षेत्रों में जब इच्छाशक्ति 46 समाप्ति की तुलना में सक्रिय हो जाता है. ये cortical और subcortical स्वैच्छिक सांस लेने के दौरान सक्रिय क्षेत्रों में भी अलग 53 मांसपेशियों टोन, दर्द, आसन, मूड, भाषण, इसलिए आदि के रूप में इस तरह के कार्यों में शामिल कर रहे हैं, यह अन्य कार्यों के मॉडुलन के साथ सांस लेने में बातचीत को जोड़ने के लिए अनुचित नहीं है.

हाल ही में, हमें पता चला है कि वहाँ श्वसन और स्वैच्छिक सांस लेने के दौरान मोटर प्रणाली के बीच बातचीत मौजूद है. विशेष रूप से, वहाँ एक उंगली विस्तार प्रेरणा 16 युग्मन, 54-56 है. जब बिजली की उत्तेजना स्वैच्छिक साँस लेने के inspiratory चरण, उंगली flexor spasticity में कमी की एक लंबे समय से स्थायी प्रभाव (मांसपेशियों टोन) पुरानी स्ट्रोक रोगी में 16 मनाया के दौरान उंगली extensors के लिए दिया जाता है. एक और 17 अध्ययन में, एक के ऊपर के.एन. के साथ एक रोगी में प्रेत दर्द शूटिंगee विच्छेदन BreEStim उपचार के बाद गायब हो गया है, लेकिन एक निरंतर बिजली की उत्तेजना गलती से प्राप्त करने के बाद 28 दिनों के बाद फिर से दिखाई दिया. इस मामले का अध्ययन समझते हैं कि neuropathic दर्द (शूटिंग प्रेत दर्द) के हानिकारक उत्तेजनाओं के भावात्मक घटक BreEStim उपचार द्वारा संशोधित किया गया है, लेकिन फिर एक दुर्घटना में उत्तेजना से फिर से ट्रिगर करने के लिए एक अद्वितीय अवसर प्रदान करता है. टोन और दर्द में कमी की इन टिप्पणियों को दिखा दिया है कि स्वैच्छिक श्वास, विशेष रूप से प्रेरणा, neuropathic दर्द प्रबंधन और पोस्ट स्ट्रोक spasticity प्रबंधन में इसकी क्षमता में सुधार करने के लिए एक बिजली की उत्तेजना प्रतिमान में एकीकृत किया जा सकता है.

मामले प्रस्तुतियों

केस 1: पोस्ट - स्ट्रोक spasticity प्रबंधन

मरीज को एक पुरुष 69 साल की उम्र जो सही 22 महीने पहले एक स्ट्रोक माध्यमिक अर्धांगघात था था. वह चिकित्सकीय स्थिर किया गया था और आउट पेशेंट शारीरिक और occu से छुट्टी दे दी गईpational चिकित्सा कार्यक्रमों. नहीं मस्तिष्क इमेजिंग परिणाम प्रयोगों के समय में उपलब्ध थे. वह उसकी दाईं ओर पर कमजोरी थी, लेकिन करने के लिए एक सहायक उपकरण के बिना स्वतंत्र रूप से चलने में सक्षम था. वह अवशिष्ट स्वैच्छिक उंगली बल और विस्तार किया था, लेकिन उसकी सही metacarpophalangeal जोड़ों (MCP) पर सीमित गति के सक्रिय MCP घुमाव, यानी कार्यात्मक उपयोग के लिए पर्याप्त अपने हाथ और उंगलियों को खोलने के लिए सक्षम नहीं है, के 70 ° ° 90 से लेकर के साथ. उसकी सही उंगली flexors की मांसपेशी टोन मामूली वृद्धि की गई थी. संशोधित Ashworth स्केल (मास) 1 + था. उसके दाहिने हाथ और उंगलियों की उत्तेजना, तथापि, हल्के स्पर्श बरकरार था. वह उंगली extensors करने के लिए लगभग एक 30-मिनट BreEStim प्राप्त किया. उनकी उंगली flexor spasticity न्यूनतम करने के लिए कम (MAS = 0) और स्वैच्छिक उंगली विस्तार तुरंत उपचार के बाद लगभग सामान्य हो गया. इस मरीज को अपने हाथ समारोह के रूप में अच्छी तरह से आ गया. उन्होंने बताया कि वह एक चाकू और बटन शर्ट अपने बिगड़ा हाथ का उपयोग कर के साथ मांस में कटौती कर सकता है. मोरई strikingly, वसूली पालन ऊपर यात्राओं (1 चित्रा) के दौरान कम से कम 8 सप्ताह बनाए रखा.

केस 2: neuropathic दर्द प्रबंधन

मरीज को एक पुरुष 40 साल की उम्र, जो रीढ़ की हड्डी की चोट 4.5 साल पहले एक मोटर वाहन दुर्घटना का सामना करना पड़ा, T8 एशिया एक रीढ़ की हड्डी की चोट में जिसके परिणामस्वरूप था. रोगी चोट स्तर पर neuropathic दर्द की शिकायत की, जबकि वह कोई अन्य सक्रिय चिकित्सा मुद्दों था. वह एक दर्द शासन पर स्थिर 2 इलाज के लिए पहले सप्ताह के लिए किया गया था. वह ESTIM (लगातार पांच दिनों के लिए एक दिन प्रति सत्र) 1 प्राप्त है, एक वार्शआउट के रूप में 1 सप्ताह इंतजार कर रहे थे, और फिर एक ही खुराक (5 दिनों के लिए लगातार एक दिन प्रति सत्र) के साथ BreEStim प्राप्त. प्रत्येक उपचार सत्र 120 उत्तेजनाओं (ESTIM या BreEStim) शामिल थे. भूतल इलेक्ट्रोड सही प्रकोष्ठ के acupoints (Neiguan और Weiguan) पर रखा गया है. संशोधित विजुअल एनालॉग स्केल (mVAS) प्रत्येक हस्तक्षेप (ESTIM और BreEStim) के प्रभाव की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. थानेदार के रूप मेंचित्रा 2 में wn, BreEStim BreEStim दौरान estim की तुलना में एक बड़ा दर्द में कमी, 2 दिन के लिए छोड़कर प्रभाव नहीं पड़ा जब मरीज ​​को एक मूत्र पथ के संक्रमण (यूटीआई) है जो सफलतापूर्वक एंटीबायोटिक दवाओं के साथ इलाज किया गया था था. बिजली की उत्तेजना की तीव्रता ESTIM और BreEStim (2 चित्रा) के बीच समान था. वह दोनों हस्तक्षेप अच्छी तरह सहन (उत्तेजक औधधि से अधिकतम उत्पादन तीव्रता इस्तेमाल किया गया था), यूटीआई के दौरान भी. पूरे प्रयोगात्मक अवधि के दौरान (4 सप्ताह), एक ही विषय खुराक और दर्द दवाओं का अनुसूची के बनाए रखा. दोनों BreEStim और estim उपचार सत्रों दिन के एक ही समय (11 के बीच दोपहर तक) में प्रदर्शन किया गया है, दर्द रेटिंग में इस तरह कि परिवर्तन संभवतः उत्तेजना प्रभाव नहीं है और प्रतिदिन भिन्नता के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है.

Protocol

निम्नलिखित BreEStim प्रोटोकॉल दोनों उंगली flexor spasticity और neuropathic दर्द प्रबंधन के लिए लागू किया जा सकता है. मुख्य अंतर यह सतह इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट और उत्तेजना तीव्रता का समायोजन में निहित है. इन मतभेदों को प्रत्येक आवेदन के लिए विस्तार से समझाया जाता है.

1. विषय की तैयारी और सेटअप

  1. विषय में सीटों की आराम. हथियार और हाथों को आराम से जगह उपचार मेज पर.
  2. पहचानें और सतह इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट के लिए ब्याज की क्षेत्र स्थानीय बनाना.
    1. Spasticity लिए प्रबंधन, उंगली extensors की मांसपेशियों पेट टटोलना और बिजली की उत्तेजना के साथ की पुष्टि.
    2. दर्द प्रबंधन के लिए अधिक लक्षण के साथ 24 प्रकोष्ठ पर Neiguan और Weiguan एक्यूपंक्चर बिंदुओं ब्याज की तरफ ipsilateral, उदाहरण के लिए, 17 विच्छेदन, या पक्ष पर पता लगाने, जैसे, एससीआई. Neiguan volar तरफ 3 उंगली कलाई क्रीज ऊपर चौड़ाई के बारे में स्थित हैघ (यानी, बाहर का प्रकोष्ठ के 1/6) प्रकोष्ठ 24 (3 चित्रा) के औसत दर्जे का है और पार्श्व बोर्डों के बीच बीच में. Weiguan Neiguan के समकक्ष, 24 प्रकोष्ठ के पृष्ठीय पहलू में स्थित है.
  3. फोकल और पृथक बिजली की उत्तेजना प्रदान करने के बारे में एक 2cm x 2cm वर्ग प्रत्येक स्वयं चिपकने वाला इलेक्ट्रोड छाँटो.
    1. Spasticity लिए प्रबंधन, उंगली extensor मांसपेशियों पेट (4 चित्रा) पर कैथोड जगह. एक 1 ~ 2 सेमी कैथोड को बाहर करने के लिए साइट anode संलग्न. Anode और कैथोड के लिए साइटों के अनुकूलन जब एक न्यूनतम कलाई प्रतिक्रिया के साथ सबसे बड़ा और अलग उंगली एक्सटेंशन प्रतिक्रिया जानने.
    2. दर्द प्रबंधन के के लिए, Neiguan पर कैथोड इलेक्ट्रोड, और Weiguan पर anode इलेक्ट्रोड जगह.
  4. विद्युत उत्तेजक औधधि (Digitimer DS7A, ब्रिटेन, सतह पर इलेक्ट्रोड कनेक्ट www.digitimer.com ).
  5. जगह और सुरक्षित facemask. Facemask के आकार को ध्यान से चयन करने के लिए व्यक्ति के चेहरे को फिट करने के लिए हवा रिसाव को रोकने के लिए और मुखौटा पहन (5 चित्रा) के आराम प्रदान.
  6. एक pneumotach प्रणाली (कैनसस सिटी, मिसौरी, श्रृंखला 1110A, हंस Rodolph इंक facemask कनेक्ट http://www.rudolphkc.com ).

2. स्वैच्छिक श्वास पर निर्देश

स्वैच्छिक श्वास, विशेष रूप से स्वैच्छिक साँस लेना, इस हस्तक्षेप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है. स्वैच्छिक साँस लेना effortful गहरी और तेजी से साँस लेना के रूप में परिभाषित किया गया है. विषय आज्ञा एक अलग गहरी साँस, नियमित गहरी साँस के लिए समान है, लेकिन तेजी से और मजबूत करने के लिए. वहाँ कोई स्वैच्छिक साँस छोड़ना एक श्वास चक्र में मजबूर साँस लेना पूर्ववर्ती प्रदर्शन करने की जरूरत है. विषय 8 ~ 10 परीक्षणों अभ्यास करने के लिए निर्देश को समझने की अनुमति दें.

3. बिजली की उत्तेजना Settings

  1. 0.1ms की अवधि के साथ एक एकल वर्ग की लहर नाड़ी के रूप में एक ही बिजली उत्तेजना सेट. बिजली की उत्तेजना की तीव्रता अनुप्रयोगों के लिए अलग अलग है. चूंकि एक एकल बिजली प्रोत्साहन हर बार दिया जाता है, वहाँ कोई आवृत्ति पैरामीटर सेट की जरूरत है.
  2. 2) उच्चतम स्तर है कि इस विषय को बर्दाश्त कर सकते हैं, spasticity प्रबंधन के लिए, जब 1) पृथक उंगली विस्तार प्रतिक्रियाओं कलाई संयुक्त प्रतिक्रियाओं की न्यूनतम भागीदारी के साथ हासिल कर रहे हैं बिजली की उत्तेजना की तीव्रता का निर्धारण. उत्तेजना तीव्रता के निरपेक्ष परिमाण विषयों के लिए अलग अलग हो सकता है. उच्चतम तीव्रता है कि इस विषय के लिए सबसे अच्छा परिणाम प्राप्त करने के लिए बर्दाश्त कर सकते हैं प्रोत्साहित करें.
  3. दर्द प्रबंधन के लिए, विषय उत्तेजना तीव्रता के वृद्धिशील परिवर्तनों को निर्धारित करने के लिए अनुमति देते हैं. प्रारंभिक तीव्रता शून्य है. उच्चतम स्तर उत्तेजक औधधि या विषय बर्दाश्त कर सकते हैं स्तर के अधिक से अधिक उत्पादन है. हालांकि, स्पष्ट रूप से कर्ता हिदायतअसुविधा या कष्टजनकता, भी बिजली की उत्तेजना के aversiveness "ect इलाज का हिस्सा है, इसलिए, इस विषय को प्रोत्साहित करने के लिए उच्चतम स्तर पर है कि इस विषय को बर्दाश्त कर सकते हैं का चयन करें.

4. बिजली की उत्तेजना का नियंत्रण

  1. : BreEStim और estim एक स्वनिर्धारित LabView (राष्ट्रीय साधन, ऑस्टिन, TX) कार्यक्रम के दो मायनों में बिजली की उत्तेजना के वितरण को नियंत्रित लिखें.
  2. श्वास नियंत्रित बिजली (BreEStim) उत्तेजना (6 चित्रा):
    1. गहरी और तेजी से साँस लेना के दौरान स्वैच्छिक साँस लेना, यानी, के दौरान सर्वोच्च airflow दर निर्धारित करते हैं.
    2. 40% चोटी airflow दर है जो सीमा निर्धारित करते हैं. ध्यान से, सामान्य करने के लिए गहरी और तेजी से स्वैच्छिक साँस लेने को प्रोत्साहित करने के लिए सांस लेने के दौरान airflow दर सीमा की तुलना में अधिक सेट.
    3. फिर ट्रिगर समारोह सेट. जब एक पृथक स्वैच्छिक साँस लेना की तात्कालिक airflow दर सीमा से परे पहुँचता है या वें,ई LabView कार्यक्रम चलाता है और पूर्व निर्धारित अवधि और तीव्रता 16 के साथ एक एकल बिजली प्रोत्साहन देता है. विषय के अनुरोध पर आराम करने की अनुमति दें.
  3. बेतरतीब ढंग से ट्रिगर विद्युत उत्तेजना (ESTIM):
    1. अनुमति दें विषय श्वास पर विशिष्ट निर्देश के बिना आम तौर पर साँस.
    2. LabView कार्यक्रम बेतरतीब ढंग से पूर्व निर्धारित अवधि और तीव्रता हर 4 से 7 सेकंड के साथ एक एकल बिजली प्रोत्साहन बचाता है. इसी तरह, इस विषय अनुरोध पर आराम करने की अनुमति.

5. BreEStim की खुराक

यह सिफारिश की है कि उपचार के प्रत्येक सत्र में 100 से 120 BreEStim उत्तेजनाओं है. यह लगभग 30-40 मिनट तक रहता है.

6. रिकॉर्डिंग और निरीक्षण

  1. यकीन है कि वहाँ facemask से कोई हवा रिसाव है, क्योंकि स्वैच्छिक साँस लेना इस प्रोटोकॉल में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है.
  2. मॉनिटर hypoxemia और hyperventilation के लक्षण जब विषय facemask पहनता. अलइस उद्देश्य के लिए विषय के अनुरोध पर कम आराम.
  3. किसी भी पक्ष प्रभाव, एक चेहरे नकाब के माध्यम से स्वैच्छिक साँस लेने के सहिष्णुता, और किसी भी मनोवैज्ञानिक सामाजिक प्रभाव रिकार्ड.
  4. दर्द प्रबंधन के लिए दर्द का किसी भी कमी, यानी, दृश्य अनुरूप (वीएएस) स्कोर 57 और प्रभाव की अवधि के रिकॉर्ड. संशोधित वीएएस (mVAS) का उपयोग करने के लिए आगे दर्द में कमी, यानी, कितना दर्द कम हो जाता है और कब तक यह रहता (कमी घंटे ×) के प्रभाव यों. इसके अलावा प्रत्येक सत्र के लिए औसत तीव्रता रिकॉर्ड, के बाद से बिजली की उत्तेजना की तीव्रता उपचार के प्रत्येक सत्र के दौरान बदलता रहता है.
  5. Spasticity प्रबंधन के लिए, संशोधित Ashworth स्केल (मास) लक्ष्य मांसपेशियों और अन्य नैदानिक ​​मापन के मूल्य रिकॉर्ड, ताकत, सनसनी, और गति की सीमा सहित.

Representative Results

श्वास नियंत्रित बिजली उत्तेजना (BreEStim) रीढ़ की हड्डी में चोट और स्ट्रोक के बाद उंगली flexor spasticity में neuropathic दर्द के प्रबंधन में उत्कृष्ट नैदानिक ​​प्रभावकारिता का प्रदर्शन किया है. Spasticity BreEStim उपचार के बाद कमी pretreatment शर्तों की गंभीरता पर निर्भर करता है. जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, उंगली flexor spasticity बहुत BreEStim उपचार के बाद कम हो गया था. फिंगर flexor spasticity MAS से 1 + कम हो गया है न्यूनतम (MAS = 0). रोगी कार्यात्मक उपयोग के लिए उसके हाथ और उंगलियों को खोलने के लिए सक्षम है. यह नोट करना महत्वपूर्ण है कि अन्य रोगियों spasticity कमी और कार्यात्मक सुधार के एक ही डिग्री नहीं हो सकता है. गंभीर उंगली flexor (मास = 3) spasticity के साथ और अवशिष्ट स्वैच्छिक उंगली एक्सटेंशन (4 चित्र में दिखाया गया है) के बिना एक रोगी में, उंगली flexor spasticity = 1 MAS कम हो गया था. यह यह उसकी उंगलियों से लेकर मरीज के लिए आसान बनाता है, लेकिन उसके हेक्टेयर के कार्यात्मक उपयोग को बहाल नहीं करता हैएन डी.

BreEStim भी बेहतर है और अब दर्द कमी प्रभाव को दर्शाता है. चित्रा 2 से पता चलता है कि बिजली की उत्तेजना के समान तीव्रता के साथ, BreEStim नियमित रूप से बिजली की उत्तेजना से बेहतर परिणाम है. हालांकि, BreEStim दर्द स्कोर 2 दिन को प्रभावित नहीं किया था जब मरीज को एक मूत्र पथ के संक्रमण था. यह पता चलता है कि BreEStim दर्द कम करने पर कोई प्रभाव नहीं है जब दर्द संक्रमण से चकित है.

स्वैच्छिक श्वास BreEStim में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है. यह एक facemask है कि मरीज ​​को फिट बैठता है (5 चित्रा) हवा रिसाव को रोकने का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है. airflow दर सामान्य श्वास (1.6 लीटर / सेकंड, चित्रा 6) के दौरान अपेक्षाकृत कम है. सशक्त स्वैच्छिक साँस लेना बहुत airflow दर (8 लीटर / सेकंड के बारे में) में वृद्धि कर सकता है. सतह पर इलेक्ट्रोड की नियुक्ति भी महत्वपूर्ण है. विस्तार के रूप में वर्णित है और चित्रा 3 और 4 चित्र में दिखाया गया है, दर्द के लिए स्थानऔर spasticity प्रबंधन अलग है. यह आवश्यक है उंगली extensors की मांसपेशियों पेट के उस स्थान शोष का एक परिणाम के रूप में बदल सकते हैं, स्ट्रोक के बाद विकृति ध्यान दें.

चित्रा 1
चित्रा 1 हाथ मुद्रा की तुलना पूर्व और बाद के BreEStim. स्ट्रोक रोगी BreEStim के बाद अपने हाथ खोल सकता है.

चित्रा 2
चित्रा 2 दर्द में कमी पर BreEStim और estim प्रभाव की तुलना.

चित्रा 3
चित्रा 3 स्थान Neiguan. नोट, Waiguan पर Neiguan के समकक्ष हैप्रकोष्ठ के पृष्ठीय पहलू.

चित्रा 4
चित्रा 4 उंगली extensors की सतह पर इलेक्ट्रोड की नियुक्ति.

चित्रा 5
चित्रा 5 BreEStim दौरान एक मरीज. भूतल इलेक्ट्रोड Neiguan और Waiguan पर रखा जाता है.

चित्रा 6
चित्रा 6 स्वैच्छिक प्रेरणा और आराम प्रेरणा के दौरान वास्तविक समय airflow दर की माप. ध्यान दें कि airflow दर आराम प्रेरणा की तुलना स्वैच्छिक प्रेरणा के दौरान बहुत अधिक है. यह ध्यान देने योग्य है कि रोगी के साँस लेने बाधित किया गया थाबिजली की उत्तेजना से.

Discussion

पुरानी स्ट्रोक रोगियों में spasticity प्रबंधन और बाद में हाथ समारोह वसूली 16, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से केंद्रीय मूल के neuropathic दर्द के प्रबंधन में श्वास नियंत्रित बिजली (BreEStim) उत्तेजना के रूप में ऊपर के दो मामलों में दिखाया गया है, के साथ ऊपर के रोगी में नैदानिक ​​प्रभावकारिता का प्रदर्शन किया है एक रीढ़ की हड्डी या ऊपर-the-घुटने विच्छेदन 17 के साथ एक रोगी में परिधीय मूल की चोट. यह बढ़ाया नैदानिक ​​परिणाम और BreEStim के व्यापक नैदानिक ​​अनुप्रयोगों अपनी अनूठी दृष्टिकोण के लिए जिम्मेदार हैं. बिजली के स्वैच्छिक साँस लेने संबद्ध cortical और subcortical 40-51 सक्रियण की छोटी खिड़की पर लक्षित उत्तेजना के साथ हस्तक्षेप आंतरिक शारीरिक युग्मन, उदाहरण के लिए spasticity प्रबंधन 16 के लिए, युग्मन श्वसन मोटर के माध्यम से अपनी चिकित्सीय प्रभावकारिता बढ़ाने सकता है. इस हस्तक्षेप, स्वैच्छिक साँस लेने में महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से स्वैच्छिक प्रेरणा बन जाता है. रोगियों के लिए शिक्षा उचित सांस लेने की तकनीक और साँस लेने के मापदंडों का सही माप (उदाहरण के लिए, कोई हवा रिसाव) पर BreEStim हस्तक्षेप की विफलता को रोकने के उपाय कर रहे हैं.

नई हस्तक्षेप प्रोटोकॉल - BreEStim, बेहतर प्रभावकारिता और व्यापक अनुप्रयोगों के अलावा, कुछ फायदे है.

रोगी केंद्रित है BreEStim BreEStim रोगियों की सक्रिय भागीदारी को प्रोत्साहित करती है स्वैच्छिक साँस लेने के बाद से 17 की आवश्यकता है. मरीजों को लगता है कि वे सक्रिय रूप से अपने दर्द के प्रबंधन में भाग लेने के लिए, बल्कि अपनी देखभाल में एक निष्क्रिय भागीदार "की तुलना में. उदाहरण के लिए, रोगी बिजली की उत्तेजना की तीव्रता को नियंत्रित करता है, शुरू शून्य से उच्चतम स्तर है कि मरीज ​​को 17 बर्दाश्त कर सकते. यह उनके इलाज अनुपालन में वृद्धि कर सकते हैं. EMG ट्रिगर ESTIM भी सक्रिय भागीदारी 36 शामिल है, लेकिन मरीज ​​को बिजली की उत्तेजना की तीव्रता को नियंत्रित नहीं कर सकते.

ntent "> BreEStim एक एकीकृत प्रणाली आधारित दृष्टिकोण लेता जैसा कि पहले के एक अध्ययन में 17 प्रदर्शन, विभिन्न दर्द मुकाबला तंत्र बिजली की उत्तेजना, एक्यूपंक्चर, aversive उत्तेजना, और स्वैच्छिक साँस लेने के प्रणालीगत प्रभाव सहित एक प्रोटोकॉल में एकीकृत कर रहे हैं. जैसे रोगियों बिजली की उत्तेजना के उच्च स्तर को सहन करने में सक्षम हैं, बढ़ाया एनाल्जेसिक प्रभाव के लिए अग्रणी इस तरह के एक सकारात्मक प्रतिक्रिया लूप (इनाम प्रणाली के सक्रियण) अधिक से अधिक नैदानिक ​​प्रभावकारिता में परिणाम है. इस एकीकृत, सिस्टम आधारित दृष्टिकोण का प्रयोग, स्वैच्छिक साँस लेने के कुछ संकेत भी प्रणालियों के बीच बातचीत के समय खिड़की की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जैसे, BreEStim गंभीर spasticity के साथ रोगियों के लिए लागू किया जा सकता है कि इन रोगियों को आम तौर पर कर रहे हैं, इस प्रकार नहीं कर रहे हैं "स्वच्छ" लक्ष्य पेशी से EMG संकेतों स्वैच्छिक संकुचन का प्रदर्शन करने में सक्षम नहीं है. उपलब्ध EMG ट्रिगर बिजली की उत्तेजना, लक्षित मांसपेशियों से EMG संकेतों (<> उदाहरण के लिए, उंगली extensors उन्हें) बिजली की उत्तेजना को ट्रिगर करने के लिए आवश्यक हैं. इसलिए, EMG ट्रिगर ESTIM आवेदन मध्यम spasticity के लिए हल्के के साथ रोगियों के लिए सीमित है.

BreEStim एक गैर इनवेसिव, गैर औषधीय उपचार है यह महत्वपूर्ण है क्योंकि रोगियों को अक्सर दवाओं की एक लंबी अवधि के उपयोग की आवश्यकता होती है, और जीर्ण दर्द और spasticity के लिए ज्यादातर दवाएं दुष्प्रभाव है कि कभी कभी बहुत गंभीर हो सकता है. संभव दुष्प्रभाव की लत, जरूरत से ज्यादा, लक्षण, और कब्ज, आदि BreEStim उपचार में इन संभावित दुष्प्रभावों से बचा जा सकता है.

BreEStim एक वैकल्पिक विकल्प है बेहतर एनाल्जेसिक प्रभाव के साथ वैकल्पिक गैर औषधीय उपचार के लिए महत्वपूर्ण है, खासकर जब neuropathic दर्द प्रबंधन के लिए मुश्किल है. उदाहरण के लिए, responders के केवल 7% की रिपोर्ट neuropathic दर्द के लिए औषधीय उपचार के बाद प्रभावी हैएक डाक सर्वेक्षण 58 में CI.

सारांश में, इस उत्तेजना साँस संचालित, BreEStim, आंतरिक शारीरिक स्वैच्छिक सांस लेने के दौरान सक्रिय युग्मन के नव की खोज की घटना पर आधारित है. BreEStim प्रोटोकॉल neuropathic दर्द और पोस्ट स्ट्रोक spasticity प्रबंधन के लिए नैदानिक ​​प्रभावकारिता का प्रदर्शन किया है. आगे अनुसंधान के लिए अंतर्निहित तंत्र है कि हस्तक्षेप प्रभाव मध्यस्थता की जांच करने के लिए warranted है. महत्वपूर्ण बात है, वहाँ अन्य अनुप्रयोगों है कि अभी तक नहीं discerned है हो सकता है.

Disclosures

विधि और साँस लेने में नियंत्रित कंकाल की मांसपेशियों के लिए बिजली सिमुलेशन (आविष्कारक: SL, लंबित पेटेंट आवेदन संख्या 12146176) के उपकरण.

Acknowledgments

इस अध्ययन के हिस्से में NIH अनुदान (NIH / / NICHD NCMRR R24 HD050821-08 शिकागो के पुनर्वास संस्थान के साथ उपपट्टा के तहत NIH / R01NS060774 NINDS) द्वारा समर्थित किया गया. लेखक क्रेग Ditommaso, एमडी अपने संपादन और उपयोगी सुझाव के लिए धन्यवाद.

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

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श्वास नियंत्रित neuropathic दर्द और spasticity के प्रबंधन के लिए बिजली की उत्तेजना (BreEStim)
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Li, S. Breathing-controlled Electrical Stimulation (BreEStim) for Management of Neuropathic Pain and Spasticity. J. Vis. Exp. (71), e50077, doi:10.3791/50077 (2013).

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