Systemaattinen katsaus «Ayache SS, Farhat WH, Zouari HG ym. Stroke rehabil...»1 2012: Non-invasiiviset aivostimulaatiot aivoverenkiertohäiriön sairastaneiden kuntoutuksessa
Katsauksen «Ayache SS, Farhat WH, Zouari HG ym. Stroke rehabil...»1 tutkimuksissa aivostimulaatiolla pyritään edistämään aivoverenkiertohäiriön sairastaneiden fyysistä toimintakykyä joko lisäämällä liikeaivokuoren reaktiivisuutta vaurioituneella aivopuoliskolla (korkeataajuinen rTMS, iTBS tai anodaalinen tDCS) tai vähentämällä sitä vastakkaisella aivopuoliskolla (matalataajuinen rTMS, cTBS tai katodaalinen tTCS). Aivostimulaatioiden tarkoituksena on vähentää terveen aivopuoliskon inhiboivaa vaikutusta vaurion puoleiselle aivopuoliskolle ja siten palauttaa normaali tasapaino transkallosaalisessa inhibitiossa.
Matalataajuinen 1 Hz rTMS
Systemaattiseen katsaukseen sisältyneessä 18 kontrolloidussa tutkimuksessa (vähintään 10 potilasta) stimulaatio oli matalataajuista rTMS:a terveelle aivopuoliskolle stimulaatiotaajuudella 1 Hz. Yhden stimulaatiosession todettiin vähentävän transkallosaalista inhibitiota vaurioituneelle aivopuoliskolle ja lisäävän sen reaktiivisuutta mahdollistaen toimintakyvyn edistymisen, mutta vaikutukset olivat lyhytaikaisia. Useammat sessiot antoivat viitteitä hyödyistä spastisuuden vähentymisestä ja voiman sekä taitojen lisääntymisestä kädessä (stimulaation käden vastaavuusalueelle liikeaivokuorella).
Myöhemmin osoitettiin, että matalataajuisen rTMS:n päivittäinen stimulaatio ja yhdistäminen tehostettuun toimintaterapiaan oli toteutettavissa ja turvallista. Se saattoi alentaa spastisuutta ja edistää halvaantuneen puolen yläraajan toimintakykyä.Tämä tulos vahvistettiin myöhemmin saman tutkijaryhmän monikeskustutkimuksessa «Kakuda W, Abo M, Shimizu M ym. A multi-center stud...»2 (n = 204, aika sairastumisesta keskiarvo 5 vuotta (SD 4,5)), ja vaikutusten osoitettiin säilyvän vähintään 4 viikkoa «Kakuda W, Abo M, Shimizu M ym. A multi-center stud...»2. Matalataajuinen rTMS on yhdistetty myös käden tehostetun käytön kuntoutukseen «Takeuchi N, Toshima M, Chuma T ym. Repetitive tran...»3 (n = 1, 8 kuukautta sairastumisesta) ja kyynärvarren ojennus-koukistusliikkeeseen «Pomeroy VM, Cloud G, Tallis RC ym. Transcranial ma...»4 (n = 24, 1–12 viikkoa sairastumisesta) lupaavin tuloksin, mutta yhdistettynä neuromuskulaariseen stimulaatioon se ei edistänyt käden toimintaa tai vähentänyt sen spastisuutta «Theilig S, Podubecka J, Bösl K ym. Functional neur...»5 (n = 24, 0,5–58 kuukautta sairastumisesta).
Yhdessä tutkimuksessa «Kakuda W, Abo M, Kobayashi K ym. Combination treat...»6 oli tutkittu yhdistelmää matalataajuinen rTMS, toimintaterapia ja lääkitys (levodopa) (n = 5, 1,5–12 vuotta sairastumisesta), ja toisessa tutkimuksessa «Kakuda W, Abo M, Momosaki R ym. Combined therapeut...»7 yhdistelmää matalataajuinen rTMS, toimintaterapia ja Botulinum toxin tyyppi A (n = 12, keskiarvo 87 kuukautta (SD 48) sairastumisesta) – molemmissa lupaavin tuloksin.
Muita tutkittuja menetelmiä non-invasiivisesta stimulaatiosta aivoverenkiertohäiriön sairastaneiden toipumisen ja kuntoutumisen yhteydessä on ns. edeltävän kortikaalisen stimulaation käyttö (priming cortical stimulation), jossa pyritään vaikuttamaan sitä seuraavan rTMS:n vaikutuksiin. Tutkimusraporteissa 1 Hz matalataajuista rTMS edelsi lyhyt 6 Hz rTMS:n jakso. Myös tästä yhdistelmästä on saatu lupaavia tuloksia «Kakuda W, Abo M, Kobayashi K ym. Application of co...»8 (n = 11, 70 kuukautta (SD 40) sairastumisesta), mutta menetelmän tuloksista muissa potilasryhmissä saatu ristiriitainen näyttö on aiheuttanut tiettyä varauksellisuutta.
PAS-stimulaatiosta, jossa yhdistetään perifeerinen hermostimulaatio TMS-pulssiin, on tehty yksi tutkimus «Uy J, Ridding MC, Hillier S ym. Does induction of ...»9 aivoverenkiertohäiriön sairastaneilla (n = 9, kroonisia). Tässä tutkimuksessa annettiin sähköstimulaatio peroneushermoon 35 ms ennen TMS-pulssia jalan liikeaivokuorelle. Havaitut positiiviset vaikutukset tulisi todentaa useammassa tutkimuksessa. PAS-protokollassa stimulusten aikaväli toisiinsa nähden ajoitetaan yksilöllisten somatosensoristen herätevasteiden latenssien (SEP) perusteella.
Matalataajuisen rTMS:n tutkimuksista vain pieni osa käsitteli akuuttia tai subakuuttia vaihetta. Näiden tutkimusten tulokset olivat melko positiivisia, ja katsauksen kirjoittajat suosittelivatkin tällä protokollalla tehtäväksi kontrolloituja tutkimuksia mahdollisimman pian sairastumisen jälkeen huolimatta epileptisten kohtausten riskien kasvusta. Katsauksen kirjoittajien hypoteesinsa oli, että hyödyt aikaisemmassa vaiheessa olisivat suuremmat.
Korkeataajuinen rTMS
Korkeataajuinen rTMS vaatii enemmän turvallisuusnäkökulmien huomioimista kuin matalataajuinen, sillä se annetaan vaurioituneelle aivopuoliskolle, ja riski epileptisiin kohtauksiin on suurempi. Protokollan on silti raportoitu olevan turvallista sekä akuutissa että subakuutissa vaiheessa. Useamman stimulaatiosession jälkeiset hyödylliset vaikutukset ovat kestäneet vuoden. Taajuudella 3 Hz tai 10 Hz annetun stimulaation vaikutuksilla ei ole todettu eroja, jonka johdosta 3 Hz suurempia taajuuksia suositellaan, mutta maksimissaan 10 Hz akuutissa vaiheessa.
Tutkimuksia kroonisesta vaiheesta aivoverenkiertohäiriön sairastaneilla, joissa stimulaatiosessio oli toistettu useampana päivänä, oli vähemmän kuin akuutista ja subakuutista vaiheesta. Yksi tutkimus «Ameli M, Grefkes C, Kemper F ym. Differential effe...»10 osoitti 10 Hz rTMS:n hyödyllisten vaikutusten riippuvan vaurion paikasta ja laajuudesta siten, että siitä oli hyötyä vain subkortikaalisessa vauriossa (n = 29, 1–88 viikkoa sairastumisesta). Henkilöt, joilla oli kortikaalinen vaurio ja laaja infarkti, eivät hyötyneet stimulaatiosta, mitä pidettiin merkkinä siitä, että stimulaatiokohdassa vaurion puolella tulisi olla toimivaa aivokudosta (existence of surviving neurons). Tutkimuksessa, jossa korkeataajuista rTMS seurasi matalataajuinen rTMS vaurion vastakkaiselle aivopuoliskolle, ei nähty tällaista eroa. Kirjoittajat päättelivät, että toimimattoman aivokudoksen (loss of excitable neural tissue) lisäksi alentunut liittyvyys (connectivity) tai mahdolliset plastiset muutokset vaurioituneen ja liikeaivokuoren ja aivokuoren välillä voivat rajoittaa rTMS:n vaikutuksia lähestymistavasta riippumatta.
Korkeataajuisen rTMS hyödyistä yhdistettynä liikeharjoituksiin tai fysioterapiaan on useammasta tutkimuksesta positiivisia vaikutuksia: «Khedr EM, Ahmed MA, Fathy N ym. Therapeutic trial ...»11 (n = 52, alle 10 vuorokautta sairastumisesta), «Chang WH, Kim YH, Bang OY ym. Long-term effects of...»12 (n = 28, alle 1 kuukausi sairastumisesta), «Kim YH, You SH, Ko MH ym. Repetitive transcranial ...»13 (n = 15, 6–41 kuukautta sairastumisesta) ja «Chang WH, Kim YH, Yoo WK ym. rTMS with motor train...»14 (n = 21, alle 1 kuukausi sairastumiseta), mutta yhdistettynä käden tehostetun käytön kuntoutukseen, sillä ei näyttäisi olevan vaikutusta «Malcolm MP, Triggs WJ, Light KE ym. Repetitive tra...»15 (n = 19, yli 1 vuoden sairastaneita). Kirjoittajat pohtivat, vaikuttaisiko tähän se, että kuntoutusmenetelmä jo itsessään sisältää tavoitteen lisätä vaurioituneen puolen ja vähentää vauriolle vastakkaisen puolen reaktiviisuutta, eikä aivostimulaatio enää toisi siihen kumulatiivista vaikutusta.