Einsatz von Modalitäten für das Management der oberen Extremitäten bei Tetraplegie

Originale AutorinEwa Jaraczewska

Top-Beitragende Ewa Jaraczewska, Jess Bell und Tarina van der Stockt

Einleitung(edit | edit source)

Es gibt ein breites Spektrum an therapeutischen Modalitäten zur Unterstützung der Wiederherstellung der Funktion der oberen Extremitäten bei Menschen mit Tetraplegie. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die am häufigsten verwendeten Modalitäten für Patienten mit hoher und tiefer Tetraplegie, wobei die Anwendung vom jeweiligen Tätigkeitsbereich der einzelnen Fachkräfte abhängt. Die nachstehende Beschreibung ist nützlich, um zu verstehen, was andere Berufsgruppen als Teil des multidisziplinären Teams bei der Behandlung einer Person mit Tetraplegie einsetzen könnten.

Vibration(edit | edit source)

Muskelvibration ist eine Technik, die den Muskeltonus und die Spastizität bei Personen mit Rückenmarksverletzungen reduzieren kann. Zu den direkten Auswirkungen von Muskelvibration gehören eine erhöhte kortikospinale Erregbarkeit und die Hemmung der neuronalen Aktivität im antagonistischen Muskel.

Fokale Vibration als Modalität bei Rückenmarksverletzungen fazilitiert die Kontraktion des agonistischen Muskels.(1) Wird beispielsweise ein Vibrationsreiz von 80 Hz auf den M. triceps brachii angewendet, kann eine isometrische Kontraktion ausgelöst werden.(1)

Durch Muskelvibration erzielte motorische Effekte:

  1. Anhaltende Kontraktion des vibrierten Muskels durch tonischen Vibrationsreflex
  2. Unterdrückung der Motoneuronen, die die antagonistischen Muskeln innervieren, durch reziproke Hemmung oder antagonistische Hemmung
  3. Unterdrückung der monosynaptischen Dehnungsreflexe des vibrierten Muskels während der Vibrationseinwirkung

Die längerfristige Wirkung von Vibrationen wird noch untersucht. Nach Laessøe et al,(2) kann die Spastizität der unteren Extremitäten bei einer Person mit einer Rückenmarksverletzung nach einer Vibrationsstimulation mit 100 Hz bis zu 3 Stunden lang reduziert werden.

Es können zwei verschiedene Vibrationsfrequenzen gewählt und direkt auf den Muskel oder die Sehne angewendet werden. Dabei handelt es sich um hochfrequente und niederfrequente Vibrationen.

Hochfrequente Vibration

  • Frequenz von 100-200 Hz
  • Amplitude von 1-2 mA
  • Fazilitiert die Muskelkontraktion durch einen tonischen Vibrationsreflex
  • Die Wirkung nach der Anwendung ist kurzfristig

Niederfrequente Vibration

  • 5-50 Hz
  • Erzeugt eine hemmende Wirkung auf den Muskel durch die Aktivierung von:
    • sekundäre Spindelendigungen, die dafür verantwortlich sind, „langsame und anhaltende Veränderungen in der relativen Position von Körpersegmenten zu signalisieren“(3)und somit somit zum Stellungssinn, zur Haltungskontrolle und zur statischen Positionierung der Extremitäten beitragen
    • Golgi-Sehnenorgane

Allgemeine Vorsichtsmaßnahmen

  • Die Wärmeentwicklung an der Anwendungsstelle bei Vibrationen mit hoher Amplitude kann zu Hautschäden führen.
  • Zu vermeiden bei instabilen Gesundheitszuständen (instabile Wirbelsäule, Frakturen)

Mögliche Bedenken im Zusammenhang mit der Anwendung der Vibrationstherapie

Weitere Informationen über selbst durchgeführte Vibrationstherapie finden Sie hier.

Oberflächenstimulation ( edit | edit source )

Zwei der am häufigsten verwendeten Formen der Oberflächenstimulation sind:

Transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) ( edit | edit source )

TENS ist ein „oberflächlich angewandtes Neuromodulationssystem, das bei der Behandlung verschiedener Arten von chronischen Schmerzen, einschließlich der nichtinvasiven Linderung neuropathischer Schmerzen, eingesetzt wird.“(5) TENS stimuliert die sensiblen A-Beta-Fasern bei der Behandlung chronischer Schmerzen. Dadurch werden die über A-Delta- und C-Fasern übertragenen nozizeptiven Signale blockiert. TENS verstärkt die präsynaptische Hemmung bei der Behandlung von Spastizität nach einer Rückenmarksverletzung und „induziert kurzfristige Neuroplastizität durch Erhöhung der Stärke der reziproken Ia-Hemmung“ zwischen antagonistischen Muskeln (Beugern und Streckern).(5)(6)

Die folgenden Punkte fassen die Mechanismen der TENS zusammen:(7)

  • TENS aktiviert die sensiblen Nervenfasern
  • Sensible Fasern aktivieren inhibitorische Interneuronen(8)
  • Spastische Muskelaktivität wird gehemmt
  • Kann auch afferente Fasern mit großem Durchmesser stimulieren(9)

(10)

Ziele:

  1. Spastizität reduzieren
  2. Schmerzen lindern
  3. Muskelermüdung verringern

Beispiele für Behandlungsprotokolle ( edit | edit source )

Management der Spastizität

  • Stimulation über dem Nervenverlauf(11)
  • Hohe Frequenz von 50-150 Hz
  • In den meisten Studien wird die verwendete Intensität nicht angegeben
    • Fernández-Tenorio et al.(12) weisen darauf hin, dass in Forschungsstudien häufig nur vage „Ausdrücke der wahrgenommenen Empfindung“ verwendet werden, wie „unterhalb der motorischen Schwelle“ oder „erträgliche Schmerzgrenze“ usw.
  • Die Stimulation in der Studie von Fernández-Tenorio et al.(12) verursachte tendenziell ein erträgliches Kribbeln, aber kein Schmerzempfinden

Behandlung neuropathischer Schmerzen:

  • Hohe Frequenz von 80 Hz
  • Jede Sitzung dauert 45 Minuten
  • Zwei Sitzungen pro Tag über acht Wochen
  • Unerwünschte Wirkungen können auftreten: Hautausschlag und lokales Kribbeln(13)
  • Möglichkeit eines Rückfalls bei neuropathischen Schmerzen(13)

Funktionelle Elektrostimulation (FES) ( edit | edit source )

Bei der funktionellen Elektrostimulation (FES) wird ein elektrischer Reiz an gelähmte Nerven oder Muskeln angelegt. Dadurch wird eine Muskelkontraktion ausgelöst, die es einer Person mit einer Rückenmarksverletzung ermöglicht, eine funktionelle Aufgabe zu erfüllen.(5) Es wird angenommen, dass FES „die ‚Neuverdrahtung‘ und Regeneration geschädigter synaptischer Verbindungen unterstützt.“(5)

FES kann die folgenden metabolischen Vorteile bewirken:(8)

  • Zunahme der mageren Muskelmasse
  • Erhöhung der Kapillardichte
  • Verringerung des Fettgewebes

Weitere Vorteile sind die Senkung des Blutzucker- und Insulinspiegels,(14) Verbesserung der Muskelgröße, -kraft und -zusammensetzung, Verbesserung der Ermüdungsresistenz und der oxidativen Kapazität sowie proportionale Zunahme der Faserfläche und der Kapillardichte.(15)

(16)

Ziele:

  1. Muskelatrophie der oberen Extremitäten vermeiden
  2. Muskelkraft steigern
  3. Ausdauer steigern
  4. Kardiovaskuläre Fitness verbessern

Bei Personen mit Tetraplegie kann FES eingesetzt werden:(17)

  • zum Funktionsersatz (als orthopädisches Hilfsmittel)
  • zum Training der Funktion (als therapeutisches Mittel)

Funktionsersatz ( edit | edit source )

  • Spezifische Bewegungsfazilitation (Neuroprothese)
  • Eine Neuroprothese besteht aus einem elektrischen Stimulator, Elektroden zur Stimulationsabgabe, Sensoren für den Benutzer oder zur automatischen Steuerung der Stimulation und einer Orthese, die zusätzliche Unterstützung bei der Ausführung der gewünschten Bewegung bietet.
    • Der Elektrostimulator erzeugt die elektrischen Entladungen. Es bewirkt eine Muskelkontraktion.
    • Elektroden verbinden die externen Schaltkreise und das Gewebe. Sie sind transkutan oder implantierbar.(18)
    • Sensoren liefern Biofeedback für die Neuroprothese. Die maximale Funktionalität einer Neuroprothese hängt von den Sensoren ab.
    • Die Orthese hilft bei der Ausführung der gewünschten Bewegung. Sie verhindert die Ermüdung der Muskeln und hilft dem Patienten, Energie zu sparen.

Beispiele für Neuroprothesen, die die Fähigkeit zum Greifen und Manipulieren von Gegenständen verbessern sollen, sind(19)

  • IST-12(20)
  • NESS H200(21)
  • Bionischer Handschuh(22)
  • HandEstim Wireless Hand Stimulator(23)
  • MyndMove Stimulator(23)

Training der Funktion ( edit | edit source )

  • Kurzfristige Behandlungsmodalität
  • Es wird erwartet, dass der Patient seine willkürliche Funktion wiedererlangt.
  • Kapadia et al.(17) beschreiben ein Protokoll für transkutane FES, um das Erreichen und Greifen bei Personen mit Rückenmarksverletzungen zu trainieren:(17)
    • Das Rehabilitationsprogramm für die oberen Extremitäten wird „auf der Grundlage des Ausmaßes und der Schwere der Verletzung konzipiert“.
    • Bei einer Person mit einer hohen Tetraplegie wird zunächst die proximale Funktion und anschließend die distale Funktion wieder trainiert.
    • Eine Person mit einer tiefen Tetraplegie (bei der die proximale Funktion erhalten bleiben kann) kann die distale Funktion von Anfang an trainieren
    • Eine Person mit wenig bis gar keinen willkürlichen Bewegungen des Handgelenks und der Finger kann einfache Aufgaben ausführen, während FES angewendet wird
    • Die Anzahl der Wiederholungen hängt von der individuellen Kraft und Ausdauer ab
    • In einer einstündigen Sitzung führt der Patient 30-45 Minuten lang Aktivitäten des täglichen Lebens mit FES durch.
    • Folgende Parameter werden verwendet: symmetrischer, biphasischer, stromgeregelter elektrischer Impuls; Impulsamplitude von 8-50 mA; Impulsbreite 250 μs; und Impulsfrequenz 40 Hz
    • Während der Sitzung kann der Therapeut die Hand des Patienten führen, um die Bewegung funktionell auszuführen
    • Eine typische FES-Sitzung dauert 45-60 Minuten und wird an 3 bis 5 Tagen pro Woche über einen Zeitraum von 8 bis 16 Wochen durchgeführt, was insgesamt etwa 40 Sitzungen entspricht.

Ressourcen(edit | edit source)

Referenzen(edit | edit source)

  1. 1.0 1.1 Murillo N, Valls-Sole J, Vidal J, Opisso E, Medina J, Kumru H. Focal vibration in neurorehabilitation. Eur J Phys Rehabil Med. 2014 Apr;50(2):231-42.
  2. Laessøe L, Nielsen JB, Biering-Sørensen F, Sønksen J. Antispastic effect of penile vibration in men with spinal cord lesion. Arch Phys Med Rehabil. 2004 Jun;85(6):919-24.
  3. Banks RW, Ellaway PH, Prochazka A, Proske U. Secondary endings of muscle spindles: Structure, reflex action, role in motor control and proprioception. Exp Physiol. 2021 Dec;106(12):2339-2366.
  4. 4.0 4.1 4.2 Poenaru D, Cinteza D, Petrusca I, Cioc L, Dumitrascu D. Local Application of Vibration in Motor Rehabilitation – Scientific and Practical Considerations. Maedica (Bucur). 2016 Sep;11(3):227-231.
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 Karamian BA, Siegel N, Nourie B, Serruya MD, Heary RF, Harrop JS, Vaccaro AR. The role of electrical stimulation for rehabilitation and regeneration after spinal cord injury. J Orthop Traumatol. 2022; 23(2).
  6. Perez MA, Field-Fote EC, Floeter MK. Patterned sensory stimulation induces plasticity in reciprocal inhibition in humans. J Neurosci. 2003 Mar 15;23(6):2014-8.
  7. Barroso FO, Pascual-Valdunciel A, Torricelli D, Moreno JC, Ama-Espinosa AD, Laczko J, Pons JL. Noninvasive Modalities Used in Spinal Cord Injury Rehabilitation. Spinal Cord Injury Therapy. 2019. Available from https://docs.google.com/viewerng/viewer?url=https://digital.csic.es/bitstream/10261/213986/1/65272.pdf (last access 10.12.2022)
  8. 8.0 8.1 Martin R, Sadowsky C, Obst K, Meyer B, McDonald J. Functional electrical stimulation in spinal cord injury:: from theory to practice. Top Spinal Cord Inj Rehabil. 2012 Winter;18(1):28-33.
  9. Jozefczyk PB. The management of focal spasticity. Clin Neuropharmacol. 2002 May-Jun;25(3):158-73.
  10. FM-TIPS Study-Team. Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS) therapy. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=JOIW0ksb320 (last accessed 11/12/2022)
  11. Ping Ho Chung B, Kam Kwan Cheng B. Immediate effect of transcutaneous electrical nerve stimulation on spasticity in patients with spinal cord injury. Clin Rehabil. 2010 Mar;24(3):202-10.
  12. 12.0 12.1 Fernández-Tenorio E, Serrano-Muñoz D, Avendaño-Coy J, Gómez-Soriano J. Transcutaneous electrical nerve stimulation for spasticity: A systematic review. Neurologia (Engl Ed). 2019 Sep;34(7):451-460. English, Spanish.
  13. 13.0 13.1 Zeb A, Arsh A, Bahadur S, Ilyas SM. Effectiveness of transcutaneous electrical nerve stimulation in the management of neuropathic pain in patients with post-traumatic incomplete spinal cord injuries. Pak J Med Sci. 2018 Sep-Oct;34(5):1177-1180.
  14. Jeon JY, Weiss CB, Steadward RD, Ryan E, Burnham RS, Bell G, Chilibeck P, Wheeler GD. Improved glucose tolerance and insulin sensitivity after electrical stimulation-assisted cycling in people with spinal cord injury. Spinal Cord. 2002 Mar;40(3):110-7.
  15. Chilibeck PD, Jeon J, Weiss C, Bell G, Burnham R. Histochemical changes in the muscle of individuals with spinal cord injury following functional electrical stimulated exercise training. Spinal Cord. 1999 Apr;37(4):264-8.
  16. SCIRE. Functional Electrical Stimulation After Spinal Cord Injury: Improving Motor Function and Beyond. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=bRkx6Y152oc (last accessed 11/12/2022)
  17. 17.0 17.1 17.2 Kapadia N, Moineau B, Popovic MR. Functional Electrical Stimulation Therapy for Retraining Reaching and Grasping After Spinal Cord Injury and Stroke. Front Neurosci. 2020 Jul 9;14:718.
  18. Triolo RJ, Bieri C, Uhlir J, Kobetic R, Scheiner A, Marsolais EB. Implanted Functional Neuromuscular Stimulation systems for individuals with cervical spinal cord injuries: clinical case reports. Arch Phys Med Rehabil. 1996 Nov;77(11):1119-28.
  19. Popovic MR, Thrasher TA, Adams ME, Takes V, Zivanovic V, Tonack MI. Functional electrical therapy: retraining grasping in spinal cord injury. Spinal Cord. 2006 Mar;44(3):143-51.
  20. Implanted myoelectric control for restoration of hand function in spinal cord injury—full-text view—ClinicalTrials.gov. Available from https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00583804. (last access 11.12.2022)
  21. Ragnarsson KT. Functional electrical stimulation after spinal cord injury: current use, therapeutic effects and future directions. Spinal Cord. 2008 Apr;46(4):255-74.
  22. Popović D, Stojanović A, Pjanović A, Radosavljević S, Popović M, Jović S, Vulović D. Clinical evaluation of the bionic glove. Arch Phys Med Rehabil. 1999 Mar;80(3):299-304.
  23. 23.0 23.1 Anderson KD, Wilson JR, Korupolu R, Pierce J, Bowen JM, O’Reilly D, Kapadia N, Popovic MR, Thabane L, Musselman KE. Multicentre, single-blind randomised controlled trial comparing MyndMove neuromodulation therapy with conventional therapy in traumatic spinal cord injury: a protocol study. BMJ Open. 2020 Sep 28;10(9):e039650.


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