Выпуск 4-22, 2023

Транскраниальная магнитная и чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга в коррекции ходьбы у пациентов после инсульта: слепое клиническое рандомизированное исследование

^1,2 Ананьев С.С., ¹ Павлов Д.А., ¹ Якупов Р.Н.,¹ Голоднова В.А., ¹ Балыкин М.В.

¹ ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск, Россия
² ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН», Санкт-Петербург, Россия

РЕЗЮМЕ

ВВЕДЕНИЕ. Нарушение функции двигательной системы вследствие инсульта часто приводит к зависимости паци- ентов от посторонней помощи. В настоящее время в восстановлении нарушенных функций центральной нервной системы (ЦНС) широко применяется методика ритмической транскраниальной магнитной стимуляции (рТМС).
В последние годы появились сведения об использовании чрескожной электрической стимуляции спинного мозга (ЧЭССМ) в коррекции двигательных функций при нарушениях ЦНС различного генеза.
ЦЕЛЬ. Оценить возможности комбинированного использования транскраниальной магнитной и чрескожной электри- ческой стимуляции спинного мозга в коррекции локомоторных функций у пациентов после ишемического инсульта.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. В слепом клиническом рандомизированном исследовании приняли участие пациенты после ишемического инсульта. Участники исследования случайным образом распределены на контрольную (n = 12) и экспериментальную (n = 9) группы. Пациенты контрольной группы получали стандартизированные методики нейрореабилитации. Участникам экспериментальной группы предлагались стандартизированные методики нейро- реабилитации, совмещенные с рТМС и ЧЭССМ. Высокочастотная рТМС проводилась в проекции сенсорно-моторной коры на стороне поражения, в области иннервации нижней конечности. ЧЭССМ проводили с использованием сти- мулирующего электрода на уровне Th11–Th12. Возбудимость нейронных сетей поясничного утолщения спинного мозга определяли с использованием ЧЭССМ (уровень Т11–Т12), с электоромиографической регистрацией вызванных моторных ответов мышц нижних конечностей. Динамика неврологического дефицита оценивалась с использованием шкалы реабилитационной маршрутизации, индекса мобильности Ривермид, теста баланса Берга и шестибалльной шкалы оценки мышечной силы.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. Сочетанное применение рТМС и ЧЭССМ в реабилитации пациентов в острый пери- од после ишемического инсульта приводит к увеличению возбудимости нейронных сетей поясничного утолщения спинного мозга, снижению порогов активации мышц RF, BF, TA и GM пораженной конечности (на 7,7 мА, 18,3 мА, 24,8 мА и 14,2 мА соответственно). Включение в реабилитационный курс рТМС и ЧЭССМ приводит к достоверному улучшению показателей по шкале реабилитационной маршрутизации (на 2 балла), индекса мобильности Ривермид (на 5,8 балла), функций статокинетического контроля (баланс Берга на 12 баллов) и увеличению мышечной силы нижних конечностей (сгибателей на 5,1 балла, разгибателей на 6,2 балла).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование рТМС и ЧЭССМ может быть использовано как дополнительное воздействие в рамках реабилитационных мероприятий в острый период после ишемического инсульта.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: инсульт, транскраниальная магнитная стимуляция, чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга, нейрореабилитация

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ: Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Ананьев С.С., Павлов Д.А., Якупов Р.Н., Голоднова В.А., Балыкин М.В. Транскраниальная магнитная и чрескожная электрическая стимуляция спинного мозга в коррекции ходьбы у пациентов после инсульта: слепое клиническое рандомизированное исследование. Вестник восстановительной медицины. 2023; 22(4):14-22. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2023-22-4-14-22 [Ananyev S.S., Pavlov D.A., Yakupov R.N., Golodnova V.A., Balykin M.V. Transcranial Magnetic and Transcutaneous Spinal Cord Electrical Stimulation a Stroke- Patients Walking Correction: Blinded Clinical Randomised Study. Bulletin of Rehabilitation Medicine. 2023; 22(4):14-22. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2023-22-4-14-22 (In Russ.).] 

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ:

Ананьев Сергей Сергеевич, E-mail: sergananev13@gmail.com; ananevss@infran.ru

Список литературы:

1. Huang, L., Shi, X., Zhang, N. et al. Bibliometric analysis of trends and issues in traditional medicine for stroke research: 2004–2018. BMC complementary medicine and therapies. 2020; 20(1): 39. https://doi.org/10.1186/s12906-020-2832-x
2. Cengic L., Vueletic V., Karlick M. et al. Motor and cognitive impairment after stroke. Acta Clinica Croatica. 2011; 50: 463–467.
3. Дружинина В.В., Колупаев М.А., Мельчакова А.А. и др. Патофизиология инсульта и его лечение. Международный студенческий научный вестник. 2018; 4(2): 228–231. [Druzhinina V.V., Kolupaev M.A., Melchakova A.A. Pathophysiology of stroke and its treatment. International Student Scientific Bulletin. 2018; 4(2): 228–231. (In Russ.).]
4. Chervyakov A.V., Chernyavsky A.Y., Sinitsyn D.O., Piradov M.A. Possible Mechanisms Underlying the Therapeutic Effects of Transcranial Magnetic Stimulation. Front Hum Neurosci. 2015; 9 (7): 303. https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00303
5. Kricheldorff J., Göke K., Kiebs M., et al. Evidence of Neuroplastic Changes after Transcranial Magnetic, Electric, and Deep Brain Stimulation. Brain Science. 2022; 12(7): 929. https://doi.org/10.3390/brainsci12070929
6. Rossi S., Antal A., Bestmann S., Bikson M. et al. Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines. Clinical Neurophysiology. 2021; 132(1): 269–306. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2020.10.003
7. Lefaucheur J.-P., André-Obadia N., Antal A., et al. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS), Clinical Neurophysiology. 2014; 125 (11): 2150-2206. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2014.05.021
8. Gorodnichev R.M., Pivovarova E.A., Pukhov A., Moiseev S.A. et al. Transcutaneous electrical stimulation of the spinal cord: non-invasive tool for activation of locomotor circuitry in human. Human Physiology. 2012; 38 (2): 158–167. https://doi.org/10.1134/S0362119712020065
9. Мошонкина Т.Р., Мусиенко П.Е., Богачева И.Н. и др. Регуляция локомоторной активности при помощи эпидуральной и чрескожной электрической стимуляции спинного мозга у животных и человека. Ульяновский медико-биологический журнал. 2012; 3: 129–137. [Moshonkina T.R., Musienko P.E., Bogacheva I.N. et al. Regulation of locomotor activity by epidural and percutaneous electrical stimulation of the spinal cord in animals and humans. Ulyanovsk medico-biological journal. 2012; 3: 129–137 (In Russ.).]
10. Якупов Р.Н., Балыкин Ю.М., Котова Е.Ю. и др. Изменение силовых показателей мышц нижних конечностей при чрескожной электрической стимуляции спинного мозга. Ульяновский медико-биологический журнал. 2015; 4.99–103. [Yakupov R.N., Balykin Y.M., Kotova E.Y. et al. Changes in force indices of lower limb muscles during percutaneous electrical stimulation of the spinal cord. Ulyanovsk medico-biological journal. 2015; 4: 99–103. (In Russ.).]
11. Рощина Л.В., Маркевич В.В., Иванов С.М. и др. Влияние длительной электрической и кратковременной электромагнитной стимуляции спинного мозга на параметры вызванных мышечных ответов человека. Ульяновский медико-биологический журнал. 2018; 2: 121–128. https://doi.org/10.23648/UMBJ.2018.30.14055 [Roschina L.V., Markevich V.V., Ivanov S.M. et al. Effect of prolonged electrical and short-term electromagnetic stimulation of the spinal cord on the parameters of evoked human muscle responses. Ulyanovsk medico-biological journal. 2018; 2: 121–128. https://doi.org/10.23648/UMBJ.2018.30.14055 (In Russ.).]
12. Gerasimenko Y.P., Lu D.C., Modaber M., Zdunowski S. et al. Noninvasive Reactivation of Motor Descending Control after Paralysis. Journal of Neurotrauma. 2015; 12: 1968-80. https://doi.org/10.1089/neu.2015.4008
13. Siu R., Brown E.H., Mesbah S. et al. Novel Noninvasive Spinal Neuromodulation Strategy Facilitates Recovery of Stepping after Motor Complete Paraplegia. Journal of Clinical Medicin. 2022; 11(13): 3670. https://doi.org/10.3390/jcm11133670
14. Balykin M.V., Yakupov R.N., Mashin V.V., Kotova E.Y. et al. The influence of non-invasive electrical stimulation of the spinal cord on the locomotor function of patients presenting with movement disorders of central genesis. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult. 2017; 94(4): 4–9. https://doi.org/10.17116/kurort20179444-9
15. Никитюк И.Е., Мошонкина Т.Р., Щербакова Н.А. и др. Влияние локомоторной тренировки и функциональной электромиостимуляции на постуральные функции у детей с тяжелыми формами детского церебрального паралича. Физиология человека. 2016; 42(3): 37–46. https://doi.org/10.7868/S0131164616030127 [Nikityuk I.E., Moshonkina T.R., Scherbakova N.A. и др. Influence of locomotor training and functional electromyostimulation on postural functions in children with severe forms of infantile cerebral palsy. Human Physiology. 2016; 42(3): 37–46. https://doi.org/10.7868/S0131164616030127 (In Russ.).]
16. Reis J., Robertson E., Krakauer J.W. et al. Can tDCS and TMS enhance motor learning and memory formation. Brain Stimul. 2008; 1(4) 10: 363–369. https://doi.org/10.1016/j.brs.2008.08.001
17. Volz L.J., Rehme A.K., Michely J. et al. Shaping Early Reorganization of Neural Networks Promotes Motor Function after Stroke. Cereb Cortex. 2016; 26(6): 2882–2894. https://doi.org/10.1093/cercor/bhw034
18. Ackerley S.J., Stinear C.M., Barber P.A. et al. Combining theta burst stimulation with training after subcortical stroke. Stroke. 2010; 41(7): 1568-72. https://doi.org/10.1161/strokeaha.110.583278
19. Talelli P., Wallace A., Dileone M. et al. Theta burst stimulation in the rehabilitation of the upper limb: a semirandomized, placebo-controlled trial in chronic stroke patients. Neurorehabilitation and Neural Repair. 2012; 26(8): 976-87. https://doi.org/10.1177/1545968312437940
20. Bestmann S., Baudewig J., Siebner H.R. Subthreshold high-frequency TMS of human primary motor cortex modulates interconnected frontal motor areas as detected by interleaved fMRI-TMS. Neuroimage. 2003; 20(3): 1685-96. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2003.07.028
21. Bestmann S., Baudewig J., Siebner H.R. et al. BOLD MRI responses to repetitive TMS over human dorsal premotor cortex. Neuroimage. 2005; 15(28) 1: 22-9. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2005.05.027
22. Mori F., Codecà C., Kusayanagi H. et al. Effects of intermittent theta burst stimulation on spasticity in patients with multiple sclerosis. European Journal of Neurology. 2010; 17: 295–300. https://doi.org/10.1111/j.1468-1331.2009.02806.x
23. Sayenko D.G., Rath M., Ferguson A.R. et al. Self-Assisted Standing Enabled by Non-Invasive Spinal Stimulation after Spinal Cord Injury. Journal of Neurotrauma. 2019; 36 (9): 1435–1450. https://doi.org/10.1089/neu.2018.5956
24. Angeli C.A., Edgerton V.R., Gerasimenko Y.P., Harkema S.J. Altering spinal cord excitability enables voluntary movements after chronic complete paralysis in humans. Brain. 2014; 137(5) 4: 1394-409. https://doi.org/10.1093/brain/awu038
25. Orlovsky G.N., Deliagina T.G., Grillner S. Neuronal Control of Locomotion. Oxford University. 1999.