Elektrotaktilní stimulace jazyka: nová možnost rehabilitace posturální stability –  kazuistika

Souhrn

Zcela novo u metodo u v rehabilitaci paci entů s poruchami rovnováhy je využití bi ologické zpětné vazby pomocí elektrotaktilní stimulace –  sy­stém BrainPort^®. Prostřednictvím elektro­taktilní stimulace jazyka je paci ent informován o aktu ální poloze hlavy. Základem přístroje je akcelerometr převádějící informace o změně polohy hlavy na elektrické impulzy, které paci ent vnímá na jazyku. Metodika se uplatňuje především u periferních postižení labyrintu, u kterých se nepodaří dosáhno ut uspokojivé kompenzace standardními postupy. Perspektivní využití má metodika i u centrálních poruch stability. Předložená práce demonstruje dobrý efekt tohoto rehabilitačního postupu u paci enta s pale ocerebelárním postižením.

Klíčová slova:
biologická zpětná vazba – posturální stabilita – rehabilitace – paleocerebelární syndrom

Úvod

Častým problémem neurologických pacientů je porucha posturální stability. U těchto pacientů je narušena schopnost udržení vzpřímeného postoje. Příčinou bývá onemocnění vestibulárního sy­stému, postižení mozečku či neuropatie. Rehabilitace představuje nedílnou součást léčby těchto pacientů.

Mezi moderní technické prostředky, které využíváme v rehabilitaci poruch stability, patří metody s biologickou zpětnou vazbou. Biologická zpětná vazba je terapeutický postup, který zahrnuje měření osobních fyziologických veličin a jejich prezentaci v reálném čase a vhodné podobě pacientovi. Těchto systémů byla vyvinuta celá řada, od cvičení na stabilometrické plošině s vizuální zpětnou vazbou až po zařízení  kombinující akcelerometry s vibrační stimulací na těle pacienta. Zcela novou možnost rehabilitace poruch rovnováhy představuje sy­stém BrainPort^® (BP), který využívá jako biologickou zpětnou vazbu elektrotaktilní stimulaci jazyka [1,2]. Cílem této práce je představit tento sy­stém a prostřednictvím kazuistiky demonstrovat jeho efektivitu u pacienta s centrálně podmíněnou poruchou stability – paleocerebelárním syndromem.

Biologická zpětná vazba v rehabilitaci pacientů s poruchami rovnováhy

V rehabilitaci pacientů s poruchami rovnováhy je zpětná vazba k nácviku stability využívána již řadu let. Obecně se předpokládá, že biologická zpětná vazba facilituje multisenzorickou (zrakovou, proprioceptivní a vestibulární) stimulaci, a tím urychluje kompenzační proces spočívající v reorganizaci neurálních okruhů, které se podílejí na řízení rovnováhy. V praxi se dnes využívá několik sy­stémů, jedním z nich je vizuální zpětná vazba. Zde je změna polohy těla pacienta snímána pomocí stabilometrické plošiny. Ta je schopna prostřednictvím tenzometrů umístěných v rozích plošiny měřit jednotlivé složky tlakových sil stojícího člověka a jejich momenty. Z naměřených hodnot je možné vypočítat polohu působiště výsledné tlakové síly (CoP) pacienta [3]. Poloha CoP je určena souřadnicemi x (antero‑posteriorní směr) a y (latero‑laterální směr), pohyb CoP můžeme v reálném čase zobrazit na monitoru. Poloha CoP na monitoru před pacientem představuje zpětnovazebný signál, který ho informuje o ak­tuální poloze těla. Pomocí tohoto signálu je pacient schopen lépe regulovat posturální reakce, a tím udržet stabilní stoj [4].

Na jiném principu pracují sy­stémy, které snímají změnu polohy těla prostřednictvím akcelerometrů. Akcelerometry jsou nejčastěji umístěny na trupu, blízko reálné polohy těžiště těla, nebo na hlavě pacienta, tedy v blízkosti vestibulárního labyrintu [5]. Tyto sy­stémy používají jako zpětnovazebný signál vibrační stimulaci mechanoreceptorů na povrchu těla. Vibrátory informují pacienta ve chvíli, kdy poloha senzoru překročí určitou mez a hrozí riziko pádu [5].

Brain Port

Inovativní technologii v rehabilitaci poruch rovnováhy představuje sy­stém BP, který využívá zpětné vazby prostřednictvím elektrotaktilní stimulace jazyka [1,2]. Toto zařízení bylo vyvinuto především pro pacienty s oboustrannou ztrátou funkce labyrintu a osoby trpící chronickou nestabilitou [6]. Zde byl BP také úspěšně využit při léčbě [6,7]. Základem přístroje je velmi citlivý akcelerometr, který má pacient umístěn na jazyku. Informace z akcelerometru jsou zpracovány a převedeny na elektrické impulzy nízké intenzity, které pacient vnímá jako taktilní signál na jazyku. Tento signál je zprostředkován pomocí pole 10 × 10 drobných elektrod, jež jsou umístěny ve spodní části akcelerometru (obr. 1). Taktilními receptory jazyka je pacient schopen rozeznat polohu elektrického signálu, popřípadě i směr a velikost jeho vychýlení ze střední polohy. Poloha signálu koresponduje s aktuální polohou hlavy pacienta v daném okamžiku. V průběhu terapie učíme pacienta na tento signál reagovat. Cílem snahy je během tréninku stabilizovat signál ve střední části stimulačního pole – tedy ve střední části jazyka [2]. Toho se snažíme dosáhnout pomocí vhodné posturální reakce. Náročnost trénovaných pozic se progresivně zvyšuje od stoje na pevné podložce přes tandemový stoj (chodidla jsou za sebou a špička se dotýká paty) až po stoj na pěnové podložce. BP se využívá také při nácviku chůze. Trénink se provádí vždy s vyloučením zrakové kontroly. Pacient je tedy při kontrole stability odkázán na informace ze stimulátoru a somatosenzorického sy­stému. Elektrická stimulace jazyka aplikovaná současně se somatosenzorickým vstupem vede k vytvoření správné prostorové konstanty, která je v souladu s fyzikálním prostorem. Somatosenzorická aferentace je pak využívána pro udržení stability i v reálném životě, přestože díky vestibulární hypofunkci pacient správnou informaci o poloze v prostoru nemá [8]. Jde o kompenzaci, nikoliv podporu reparace – vestibulární smysl se nahradí jiným podnětem.

Kazuistika

BP jsme použili u 64letého pacienta s těž­kou instabilitou stoje a chůze na podkladěischemické CMP ve vertebrobazilárním povodí, kterou prodělal v roce 2005. Na MR prokázány infratentoriálně v levé mozečkové hemisféře a levé polovině prodloužené míchy ložiska změněného signálu na vaskulárním podkladě. Původní laterální oblongátový syndrom se upravil, až na reziduální paleocerebelární postižení. V roce 2006–2007 opakovaně rehabilitován. Rehabilitace, která využívala standardní postupy zaměřené na reedukaci stoje a chůze, nevedla ke zlepšení posturální stability. V červnu 2008 byla zahájena rehabilitace s BP. V objektivním nálezu bylo reziduální kvadrupyramidové postižení, bez motorického deficitu a těžká paleocerebelární ataxie. Chůze byla o široké bázi nejistá, v pulzním testu pád na znak.

Pomocí počítačové posturografie jsme analyzovali stabilitu pacienta ve stoji při otevřených a zavřených očích před zahájením rehabilitace a po jejím skončení. K posturografickému vyšetření jsme použili sy­stém SPS Synapsys s tenzometrickou plošinou se třemi tlakovými snímači. Doba vyšetření byla 52 sekund pro každou z testovaných situací (nahrávací frekvence 40 Hz). Vyšetření prokázalo těžkou poruchu stability stoje s titubacemi o velké amplitudě a zvýšeným rizikem pádu. Subjektivně pacienta nejvíce obtěžovala nejistota a pády.

Následně pacient absolvoval rehabilitační program s BP – cvičil 35 minut denně po dobu pěti dní. Během tréninku se progresivně zvyšovala náročnost tréninkových pozic ze stoje o široké bázi až po tandemový stoj. Po skončení rehabilitace jsme provedli kontrolní měření. V průběhu obou posturografických vyšetření neměl pacient BP. Z námi získaných dat je patrné, že u referovaného pacienta došlo ke klinicky významnému zlepšení objektivních parametrů posturální stability. Pro hodnocení posturální stability jsme použili parametry amplitudy stabilogramu v latero‑laterálním směru, antero‑posteriorním směru (graf 1), střední kvadratické odchylky statokineziogramu a délky trajektorie statokineziogramu (graf 2). Stabilogram je grafický záznam jednotlivých amplitud CoP v čase, jeho znázornění ve vektorové formě nazýváme statokineziogram [9].

Subjektivně pacient udával zlepšení, měl větší pocit jistoty ve stoji i chůzi, ustoupila obava z pádu.

Závěr

Sy­stém BP byl již dříve úspěšně použit v léčbě pacientů s periferní poruchou labyrintu [6]. My jsme využili BP u pacienta s mozečkovým postižením. Šlo o pacienta, který absolvoval standardní program balančního cvičení bez efektu, proto jsme ho, jako ultimum refugium, zařadili do programu s BP.

Předložená kazuistika demonstruje, že rehabilitace s využitím sy­stému BP může být vhodným prostředkem léčby poruch rovnováhy i u pacientů s centrálně podmíněnými poruchami rovnováhy, u kterých se obecně považuje vestibulární trénink za méně účinný vzhledem k předpokládanému omezení možností kompenzace [10].

Zlepšení posturální stability u našeho pacienta si vysvětlujeme tím, že pravidelná senzorická aferentace vyvolaná elektro­taktilní stimulací jazyka facilituje použití náhradních pohybových strategií řízení rovnováhy. Tím může dojít k dosažení maximálního možného stupně kompenzace funkčního deficitu, jinými, méně specifickými metodami rehabilitační léčby obtížně dosažitelného. Na příkladu pacienta s paleocerebelárním syndromem demonstrujeme, že i v těchto případech může rehabilitační léčba přinést podstatné zlepšení jeho funkční výkonnosti.

Práce byla podpořena z výzkumného záměru MSM 6840770012.

Mgr. Ondřej Čakrt
Klinika rehabilitace a tělovýchovného lékařství
2. LF UK a FN v Motole
V Úvalu 84
150 06 Praha 5-Motol
e-mail: ondrej.cakrt@lfmotol.cuni.cz