Elektrostymulacja funkcjonalna w chorobach

FIZYKOTERAPIA
Elektrostymulacja funkcjonalna
w chorobach dzieciĊcych
W niniejszej pracy przedstawiono zastosowanie elektrostymulacji funkcjonalnej (FES) w chorobach dzieciĊcych. Autor opisuje elektrostymulacjĊ czynnoĞciową nerwu strzaákowego w reedukacji chodu u osób
z mózgowym poraĪeniem dzieciĊcym, stymulacjĊ czynnoĞciową w leczeniu bocznych skrzywieĔ krĊgosáupa oraz stymulacjĊ czynnoĞciową nerwu przeponowego u dzieci po urazie rdzenia krĊgowego.
E
lektrostymulacja funkcjonalna (FES – z ang. Functional Electrical Stimulation) jest szczególnym rodzajem zabiegu fizykalnego, podczas którego za pomocą prądu elektrycznego odbywa się pobudzanie mięśni wykazujących upośledzenie lub
brak ośrodkowej kontroli ich funkcji i napięcia. FES może również polegać na stymulowaniu nerwów zaopatrujących te mięśnie. Metoda ma za zadanie przede wszystkim uzyskanie użytecznych czynnościowo ruchów. Jest doskonałym uzupełnieniem protetyki i ortotyki oraz rehabilitacji ruchowej dzieci i dorosłych. Istnieje kilka odmian elektrostymulacji czynnościowej
w chorobach dziecięcych, niektóre z nich są jeszcze w fazie
eksperymentów klinicznych (stymulacja nerwu promieniowego u dzieci z porażeniem mózgowym). Wśród najlepiej opracowanych i stosowanych w praktyce metod można wymienić: stymulację czynnościową nerwu strzałkowego w reedukacji chodu
u osób z mózgowym porażeniem dziecięcym, stymulację czynnościową w leczeniu bocznych skrzywień kręgosłupa oraz stymulację czynnościową nerwu przeponowego u dzieci po urazie rdzenia kręgowego.
Elektrostymulacja funkcjonalna nerwu strzaákowego
Stymulację nerwu strzałkowego stosuje się głównie u chorych
z upośledzeniem chodu w przebiegu niedowładu lub porażenia
połowiczego, które jest konsekwencją mózgowego porażenia dziecięcego. Chód dziecka dotkniętego hemiplegią (porażeniem połowiczym) jest niezmiernie charakterystyczny. Kończyna porażona jest sztywna (spastyczna) i w trakcie ruchu tułowia zatacza w stawie biodrowym ruch półkolisty (koszący). Na skutek
tego pacjent pochyla się ku uszkodzonej stronie. Upośledzenie
ruchomości w stawach powoduje znaczną trudność w lokomocji do przodu nogi porażonej kurczowo. Ponieważ jej palce podwijają się ku dołowi (stopa „opadająca” lub „końska”), trzeba wywołać odwiedzenie i obwodzenie stopy, by efektywnie przemieścić kończynę do przodu.
Metoda elektrostymulacyjnego wspomagania chodu została
opracowana przez Libersona w 1960 roku u chorych po udarze
mózgu oraz rozwinięta, unowocześniona i zastosowana klinicznie przez Gracanina i Vodovnika. W 1981 roku Stefanovska i wsp.
po raz pierwszy wykorzystali FES w przypadkach mózgowego porażenia dziecięcego. Obecnie stosowane do pobudzenia nerwu
strzałkowego ortezy FES składają się z miniaturowego stymulatora, dwóch elektrod umieszczonych w specjalnym nakolanniku
bądź mankiecie, przewodów łączących oraz wyłącznika umieszczonego pod piętą chorego we wkładce do buta. Stymulator zasilany bateryjnie umieszczony jest na ogół na pasku od spodni, natomiast elektrody przyczepia się nad nerwem strzałkowym w okolicy bocznej dołu podkolanowego.
W chwili oderwania pięty od podłoża wyłącznik w bucie zostaje włączony, elektrostymulator podaje serię impulsów na elektrody, które pobudzają nerw strzałkowy. W tym momencie następuje skurcz mięśni wywołujących zgięcie grzbietowe stopy oraz jej
odwiedzenie i obrócenie, co zapobiega zawadzaniu stopy o podłoże już na początku fazy przenoszenia kończyny w trakcie chodu. Po zetknięciu stopy z podłożem układ zostaje wyłączony i cykl
może być powtórzony.
Na uwagę zasługuje konieczność precyzyjnego rozmieszczania
elektrod nad nerwem, a także indywidualny dobór parametrów
elektrycznych impulsu dla danej osoby, uwzględniający stopień
ubytku motorycznego oraz psychicznego. Do stymulacji używa
się elektrostymulatorów, które generują serie impulsów o kształcie prostokątnym, częstotliwości 25-50 Hz, czasie trwania impulsów 0,2-0,5 ms i regulowanym czasie stymulacji 0,3-2 s.
W wyniku FES wielokrotnie obserwuje się stopniową normalizację procesu synchronizacji mięśni porażonych spastycznie
i ich antagonistów w kolejnych fazach chodu. Efekt ten prawdopodobnie wywołany jest nie tylko stymulacją neuronów ruchowych, ponieważ są one połączone z neuronami korowymi i podkorowymi, a także poprzez łuki odruchowe z dośrodkowymi neuronami rdzeniowymi. Włókna tych neuronów zostają pobudzone
i wpływają bezpośrednio lub pośrednio na rdzeniowe neurony ruchowe, co może prowadzić do usprawnienia mechanizmów odruchów. Powtarzana w czasie impulsacja powoduje więc usprawnienie zarówno mięśni stymulowanych, jak i niestymulowanych,
co doskonali koordynację ruchową.
Z pewnością wśród przeciwwskazań należy wymienić znaczne zmiany w kościach i stawach, uszkodzenia i zniekształcenia
stopy, przykurcze, urazy nerwu strzałkowego oraz otyłość. Schorzenia te utrudniają lub też uniemożliwiają przeprowadzenie stymulacji metodą FES.
Elektrostymulacja funkcjonalna
bocznych skrzywieĔ krĊgosáupa
Ryc. 1. FES nerwu strzaákowego w przypadku mózgowego poraĪenia dzieciĊcego
32
REHABILITACJA W PRAKTYCE 4/2006
Ryc. 2. FES w skoliozie
Boczne idiopatyczne skrzywienie kręgosłupa (skolioza idiopatyczna) to zniekształcenie powstające głównie u dzieci i młodzieży, które pojawia się ze szczególnym nasileniem w okresach przyspieszonego wzrostu.
Pierwsze skuteczne doświadczalnie elektrostymulacje mięśni
przykręgosłupowych przeprowadził Bayer w 1970 roku. Po udo-
FIZYKOTERAPIA
skonaleniu metodę tę stosował Bobeschka, traktując ją jako elektrostymulację czynnościową w skoliozach, w której wykorzystuje się elektrody implantowane po wypukłej stronie skrzywienia.
Z początkiem lat 80. XX w. zaczęto stosować powierzchniową,
przezskórną technikę z wykorzystaniem okrągłych, płaskich elektrod umieszczonych na plecach pacjenta. Obecnie uważa się, że
należy przyczepić dwie elektrody z gumy, pokryte przewodzącym
żelem kontaktowym na linii pachowej środkowej we wzajemnej
odległości od 6 do 12 cm.
Jako odmianę poleca się również pozycję przykręgosłupową
– 3 cm od wyrostków kolczystych lub połowę odległości między
tą linią a pachową środkową opisaną poprzednio. Wcześniej zaleca się analizę rentgenogramu, co umożliwia ustalenie poziomu,
na którym znajduje się wierzchołek (szczyt) skrzywienia. W metodzie tej korzysta się z elektrostymulatora, generującego prąd
w kształcie prostokątnym, czasie trwania impulsów 0,2 ms, częstotliwości 30 Hz i regulowanym natężeniu od 0 do 100 mA. Aby
uniknąć nadmiernego zmęczenia mięśni, opisany prąd jest okresowo przerywany. Elektrostymulacja czynnościowa jest bezbolesna i dobrze tolerowana, co pozwala na aplikowanie jej przez 8-10 godzin dziennie (w czasie snu dziecka). Z oczywistych względów FES jest skuteczny w leczeniu bocznych skrzywień kręgosłupa, których obraz kliniczny odpowiada pierwszemu stopniowi.
Elektrostymulacja funkcjonalna nerwu przeponowego
Interesującym zastosowaniem FES jest również elektryczne wymuszenie oddychania poprzez stymulację nerwu przeponowego, a pośrednio przepony. Sposób ten jest szczególnie przydatny
u dzieci i młodzieży po urazowym uszkodzeniu rdzenia kręgowego na poziomie C1-C2. Pozwala na utrzymanie czynności oddechowej, a także działa profilaktycznie i nie dopuszcza do zapalenia płuc.
Szereg metod z zakresu elektroterapii funkcjonalnej jest jeszcze w fazie eksperymentalnej, jednak wstępne wyniki są niezmiernie obiecujące. W protetyce i ortotyce trwają prace nad zastosowaniem stymulacji jednokanałowej kontralateralnej, w której impulsy sterujące ortezą wyzwalane są przez drugą kończynę zdrową. Doskonali się również stymulację dwukanałową –
do pobudzenia dwóch nerwów zaopatrujących mięśnie wzajemnie antagonistyczne lub synergistyczne, a także stymulację wielokanałową – do sekwencyjnego, zsynchronizowanego w czasie
pobudzenia nerwów i mięśni, co pozwala na symulację ich prawidłowej pracy.
Prowadzi się także badania nad DCS (z ang. Dorsal Column Stimulation), czyli stymulacją rdzenia kręgowego. Być może umożliwi to w niedalekiej przyszłości bezpieczne implantowanie miniaturowych, „chinowych” elektrostymulatorów w miejscu uszkodzenia kręgosłupa. Pozwoliłoby to na odzyskanie funkcji ruchowych,
na przykład u paraplegików, nie wspominając już o możliwości
kontroli oddawania moczu i kału. Za prekursorskie uważa się tu
doniesienia naukowe Shealy’ego z lat osiemdziesiątych zeszłego
wieku, który uzyskał pozytywne efekty na szczurach. Zaobserwował on również miejscową analgezję, co stało się początkiem
rozwoju przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwów (TENS –
ang. Transcuteneous Electrical Nerve Stimulation).
Inna grupa badaczy próbuje zastosować FES do wymuszenia
postawy stojącej, a nawet prób przemieszczania kończyn u chorych z porażeniem kończyn poprzez wywołanie tonicznego, długotrwałego napięcia mięśni kończyn dolnych, lecz na obecnym
etapie opracowania nie widać przewagi tej metody nad typową
pionizacją na stole pionizacyjnym.
‰
DR MED. JAKUB TARADAJ
Kierownik Katedry Fizjoterapii WSPS w Dąbrowie Górniczej
REHABILITACJA W PRAKTYCE 4/2006
33