Wpływ obwodowych pól elektromagnetycznych na spastyczność: Przegląd systematyczny

1. Wprowadzenie

Spastyczność jest opisywana jako zależny od prędkości wzrost napięcia mięśniowego i powtarzające się, niekon­trolowane mimowolne skurcze mięśni szkieletowych¹ i powstaje w wyniku uszkodzenia górnego neuronu rucho­wego z powodu uszkodzenia dróg piramidowych².

Najczęstszymi objawami spastyczności są: zwiększone napięcie mięśniowe, ból i zmniejszone zdolności funkcjo­nalne z poważnymi konsekwencjami w postaci zmniejszonej ruchomości stawów i zmniejszonej elastyczności mięśni³.

To zaburzenie czuciowo-ruchowe obserwuje się u pacjentów w każdym wieku⁴, dotykając około 85% pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, 65-78% z urazem rdzenia kręgowego i 30% z udarem⁵, wśród innych patolo­gii neurologicznych⁶, takich jak porażenie mózgowe⁷.

Pola elektromagnetyczne pojawiają się jako opcja tera­peutyczna dla tych pacjentów⁸. Terapia ta może wywo­ływać elektromagnetyczne efekty biologiczne, takie jak działanie regeneracyjne na obwodowy układ nerwowy⁹ z możliwością penetracji w głąb tkanek¹⁰. Co więcej, jest to bezpieczne i bezbolesne narzędzie, które może pomóc w przywróceniu kontroli motorycznej poprzez aktywację czuciowych włókien proprioceptywnych¹¹.

Zostały one zastosowane na poziomie mózgu lub obwodowym, przy użyciu różnych częstotliwości i ampli­tud. Można zastosować następujące metody: Powtarzalna obwodowa stymulacja magnetyczna (RPMS), Tera­pia impulsowym polem elektromagnetycznym (PEMF) i Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS).
RPMS to system, który wytwarza prądy wirowe poprzez indukcję elektromagnetyczną aktywującą nerwy obwo­dowe i mięśnie bez stymulowania nocyceptorów skóry¹². Te pola elektromagnetyczne celują w tkankę nerwowo­-mięśniową i indukują prądy elektryczne, które depola­ryzują neurony i powodują koncentryczne skurcze mięśni. Mają one głęboką penetrację z efektem antyspastycz­nym. Ponadto pole elektromagnetyczne zwiększa per­fuzję krwi w narażonym obszarze, prowadząc do poprawy krążenia i trofii¹³.

Z drugiej strony, PEMF wykorzystuje pola elektroma­gnetyczne, tworząc małe pola elektryczne w tkankach, z efektem pulsacyjnym, aby wywołać efekty termiczne, które promują gojenie się tkanek, łagodzą ból i stany zapalne^14,15. I wreszcie, TMS to technika neurostymulacji i neuromo­dulacji, która dostarczyła ponad dwie dekady danych na temat ogniskowej i nieinwazyjnej stymulacji mózgu opar­tej na zasadach indukcji elektromagnetycznej przy mini­malnym ryzyku i doskonałej tolerancji¹⁶.

Wpływ pól elektromagnetycznych stosowanych w mózgu za pomocą TMS był przez lata szeroko badany w przypadku spastyczności^{17,18,19,20,21,22}, ale nie na poziomie obwodowym, gdzie większość badań koncentrowała się na wpływie pól elektromagnetycznych na regenerację kości^23,24,25,26.
Dlatego celem naszej pracy jest analiza wpływu pól elektromagnetycznych, stosowanych obwodowo, na spastyczność.

2. Wyniki i Dyskusja

Przeprowadzono przegląd systematyczny w celu syntezy dowodów naukowych dotyczących stosowania pól elek­tromagnetycznych, stosowanych obwodowo, w leczeniu spastyczności.
Jeśli chodzi o charakterystykę próby, była ona jed­norodna pod względem badanych patologii, ponieważ połowa dotyczyła stwardnienia rozsianego, a druga połowa udaru mózgu. Należy pamiętać, że chociaż dane dotyczące częstości występowania i rozpowszechnie­nia spastyczności są różne⁴², stwardnienie rozsiane i udar mózgu są dwiema najbardziej rozpowszechnionymi pato­logiami, z szacunkową częstością odpowiednio 80%⁴³ i 42,6%⁴⁴.
Wskazane byłoby zbadanie wpływu pól magnetycznych w innych chorobach, w których częstość występowania jest również wysoka, takich jak urazy rdzenia kręgowego, w których szacuje się, że od 40 do 78% ma spastyczność⁴⁵ lub w porażeniu mózgowym, gdzie odsetek ten jest jesz­cze wyższy (72-91%)⁴⁶.

Przeprowadzono badania na szczurach z indukowanymi urazami rdzenia kręgowego z dobrymi wynikami wykazu­jącymi żywotność i skuteczność tej strategii terapeutycz­nej w leczeniu spastyczności; jednak ich wyniki nie zostały jeszcze wykazane u ludzi⁴⁷.

Jeśli chodzi o rodzaj pól elektromagnetycznych sto­sowanych w leczeniu spastyczności, najczęściej badaną terapią była terapia przezczaszkowa^{17,18,19,20,21,22}. W naszej obszernej literaturze dotyczącej pól elektromagnetycz­nych dostarczanych obwodowo, tylko trzy artykuły^33,34,36 badały skuteczność PEMF w spastyczności. Ten rodzaj terapii był najczęściej badany w stymulacji osteogenezy⁴⁸ oraz w zaburzeniach mięśniowo-szkieletowych, takich jak choroba zwyrodnieniowa stawów⁴⁹, fibromialgia⁵⁰, zapa­lenie ścięgna stożka rotatorów⁵¹ i zapalenie nadkłykcia bocznego kości ramiennej⁵². W neurologii jego zasto­sowanie koncentrowało się na obwodowej neuropatii cukrzycowej⁵³. Uzasadnieniem dla tej terapii jest to, że ma ona stymulujący wpływ na procesy biologiczne⁵⁴.

Pozostałe 7 artykułów^{32,35,37,38,39,40,41} wykorzystywało RPMS. System ten aktywuje nerwy obwodowe i mięśnie bez stymulowania nocyceptorów skóry, jednocześnie ograniczając ból¹². W porównaniu z innymi rodzajami elektroterapii, które okazały się skuteczne w poprawie spastyczności, takimi jak nerwowo-mięśniowa stymulacja elektryczna NMES^55,56, ból wywołany przez RPMS jest znacznie mniej­szy niż ból wywołany przez NMES, nawet przy zastoso­waniu tej samej intensywności stymulacji⁵⁷. Dlatego RPMS jednocześnie zapewnia silniejszą stymulację niż NMES i ogranicza ból⁵⁸. W przeglądzie niefarmakologicznych interwencji stosowanych w leczeniu spastyczności u osób ze stwardnieniem rozsianym nie znaleziono dowodów na stosowanie NMES. Co więcej, głębokość stymulacji jest bardzo płytka i ma pewne działania niepożądane, w tym oparzenia skóry, zapalenie skóry i ból⁵⁹. Jednak autorzy stwierdzili, że stymulacja magnetyczna i terapie elektro­magnetyczne były korzystne, choć miały „niski poziom” dowodów⁶⁰. 

Dlatego ważnym aspektem tego rodzaju terapii jest brak znanych działań niepożądanych; tylko w jednym z artyku­łów³² wspomniano, że stymulacja magnetyczna wywołała skurcz mięśni przykręgowych i międzyżebrowych w środ­kowej części klatki piersiowej, powodując uczucie napię­cia wokół klatki piersiowej, ale bez zaangażowania serca, zalecając w przyszłych badaniach ostrożniejsze umiesz­czanie cewki magnetycznej. 

W odniesieniu do liczby i czasu trwania sesji, stosowa­nego urządzenia, dawek, intensywności i miejsca poda­wania terapii, nie ma wyraźnego wzorca. Wszystkie te parametry były niejednorodne. 

Jeśli chodzi o narzędzia pomiarowe, były one bardzo niejednorodne, ale należy wziąć pod uwagę, że termin 
„spastyczność” jest wieloczynnikowy, co utrudnia jego ocenę, i istnieją różne metody pomiaru, które można podzielić na metody nieinstrumentalne i instrumentalne, oparte na badaniach neurofizjologicznych odruchów rdzeniowych⁶¹. W artykułach z naszego przeglądu najczę­ściej stosowaną metodą była zmodyfikowana skala Asho­wrtha^{32,35,37,40,41}, która jest zgodna z literaturą naukową, ponieważ nie wymaga żadnych narzędzi i jest łatwa do zastosowania⁴², ale nie jest wystarczająco czuła do pomiaru cech odróżniających spastyczność od innych zmian tonalnych⁶². Skala Tardiego jest uważana za lepszą opcję, ponieważ porównuje reakcję mięśni na ruch bierny przy różnych prędkościach⁶³, chociaż była używana tylko w jednym z artykułów w naszym przeglądzie do pomiaru spastyczności w udarze³⁸; jednak jest najbardziej wiary­godna w porażeniu mózgowym⁶⁴. Inne pośrednie metody oceny klinicznej to te, których celem jest pomiar wpływu spastyczności na daną osobę. W artykułach w naszym przeglądzie wykorzystano skalę Fugl-Meyer do pomiaru funkcjonalności kończyn³⁸, wskaźnik Barthel^40,41 do oceny funkcjonalności w codziennym życiu oraz skale chodu, takie jak test chodu na 25 stóp³³ do oceny prędkości chodu. Istniały również bardziej szczegółowe kwestionariusze dotyczące stwardnienia rozsianego, takie jak Rozszerzona Skala Stanu Niepełnosprawności (EDSS)³³ i Inwentarz Jakości Życia w Stwardnieniu Rozsianym (MSQLI)³⁴. 

Jeśli chodzi o metody ilościowe lub instrumentalne, najdokładniejsze są elektromiografia i test wahadła⁴². W naszym badaniu tylko w dwóch badaniach zastosowano te bardziej obiektywne metody, w jednym z artykułów test wahadła36, a w drugim stosunek Hmax/Mmax³⁵. Biorąc pod uwagę dużą niejednorodność w pomiarze spastycz­ności, wskazane byłoby bardziej szczegółowe podejście do jej pomiaru, przy użyciu bardziej obiektywnych metod instrumentalnych, które mogłyby być wspierane przez bardziej szczegółowe, wiarygodne i zwalidowane metody nieinstrumentalne zgodnie z badaną patologią. Gómez­-Soriano i wsp. zalecili połączenie różnych narzędzi oceny, takich jak skale, pomiary neurofizjologiczne, metody bio­mechaniczne, aby poznać stopień spastyczności wystę­pującej u pacjenta⁶. 

Jeśli chodzi o wyniki, w większości artykułów odnoto­wano poprawę spastyczności, zgodnie z tym, co stwier­dzono w literaturze naukowej, w której przeprowadzono badania na szczurach⁴⁷, badania obserwacyjne65 lub kli­niczne studia przypadków^66,67,68. Niejasne są mechanizmy działania i czas utrzymywania się efektu antyspastyczno­ści. W odniesieniu do mechanizmów działania przydatne byłoby zdobycie większej wiedzy, aby móc być bardziej specyficznym w leczeniu⁴⁸. Jeśli chodzi o czas utrzymywa­nia się efektu przeciwspastycznego, stwierdzono, że nie przekracza on 24 godzin, jednak w artykułach przeanali­zowanych w tym badaniu efekt ten utrzymywał się dłużej, do 30 dni⁴¹. 

Niniejsze badanie ma kilka mocnych stron, w tym szeroką i łatwą do odtworzenia strategię wyszukiwania zastoso­waną w dziewięciu głównych medycznych bazach danych. Ponadto badania mają dobrą lub akceptowalną jakość. Należy zauważyć, że w badaniach dotyczących fizjotera­pii trudno jest zaślepić uczestników, ale w przypadku tego rodzaju terapii udało się to osiągnąć w większości badań.
Jednak przed wyciągnięciem wniosków z wyników niniej­szej analizy należy zająć się pewnymi ograniczeniami. Pomimo szeroko zakrojonego wyszukiwania literatury, bez ograniczenia daty, znaleziono tylko kilka artykułów. Pierwszy z nich pochodzi z 1996 roku, a ostatni z 2021 roku. O dowodach naukowych dotyczących wpływu pól elektro­magnetycznych na spastyczność pisze się od ponad dwóch dekad, a randomizowanych badań klinicznych jest niewiele.

Kolejne ograniczenie było związane z dużą heteroge­nicznością między różnymi badaniami. Była ona tak duża, że nie można było przeprowadzić metaanalizy. Zastoso­wane urządzenie, czas aplikacji, czas trwania, częstotli­wość, intensywność oraz sposób i miejsce aplikacji były mało jednolite. Ponadto analizowano różne patologie i rodzaje pól elektromagnetycznych stosowanych na obwodzie. Ponadto przyrządy pomiarowe nie były zbyt obiektywne i bardzo niejednorodne.

W celu wyciągnięcia wniosków dotyczących postępo­wania terapeutycznego u pacjentów ze spastycznością konieczne jest przeprowadzenie dużych, wieloośrodko­wych, podwójnie ślepych, kontrolowanych badań, a także badań porównawczych protokołów leczenia o ustandary­zowanej metodologii.

3. Wnioski

Na podstawie badań uwzględnionych w niniejszym przeglądzie wydaje się, że obwodowe stosowanie pól elektromagnetycznych jest korzystne w przypadku spa­styczności. Stwierdzono poprawę w zakresie progu odru­chu rozciągania, kwestionariusza własnego dotyczącego trudności związanych ze spastycznością, klinicznej oceny spastyczności, skali wydajności, skali Ashwortha, napięcia spastycznego, stosunku Hmax/Mmax oraz aktywnego i pasywnego zgięcia grzbietowego. Wyniki należy jednak traktować z ostrożnością ze względu na niewielką liczbę artykułów i dużą niejednorodność pod względem zastosowanego urządzenia, miejsca aplikacji, czasu leczenia, intensywności, liczby sesji i czasu trwa­nia terapii. Najczęściej stosowaną formą aplikacji był RPMS, a częstotliwość wynosiła 25 Hz. W przyszłych badaniach interesujące byłoby zdefiniowanie i uzgod­nienie stosowanych parametrów, a także sposobu oceny spastyczności, aby móc dokonać bardziej obiektywnego porównania skuteczności w porównaniu z innymi alter­natywami terapeutycznymi.

Bibliografię zawierającą 68 pozycji można znaleźć w artykule źródłowym:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9267146/
J Clin Med. 2022 Jul; 11(13): 3739.
Published online 2022 Jun 28. doi: 10.3390/jcm11133739
PMCID: PMC9267146
PMID: 35807019