Rehabilitacja i poprawa stanu pacjenta po urazowym uszkodzeniu mózgu

Rehabilitacja po urazowym uszkodzeniu mózgu - wprowadzenie

Określenie "urazowe uszkodzenie mózgu" odnosi się do tępego, przenikającego lub spowodowanego siłą przyspieszenia/hamowania urazu w obrębie mózgoczaszki, który powoduje takie objawy jak pogorszenie sprawności na poziomie świadomości czy też zdolności postrzegania, zaniki pamięci lub zapominanie, inne nieprawidłowości neurologiczne lub neuropsychologiczne, a nawet zgon. Na całym świecie stanowi to poważny problem zdrowotny i socjoekonomiczny.

Częstość występowania urazowego uszkodzenia mózgu rośnie z każdym rokiem. Według oceny Światowej Organizacji Zdrowia z 2007 r., schorzenie to miało być znaczącym problemem i główną przyczyną niepełnosprawności w 2020 r.¹. Pierwotne i wtórne urazowe uszkodzenie mózgu powoduje czasową lub trwałą dysfunkcję tego narządu, która ogranicza aktywność pacjentów, wpływa na ich udział w życiu społecznym i obniża jakość życia. Może to prowadzić do wystąpienia u nich depresji i innych chorób przewlekłych^2,3. Artykuł ten stanowi przegląd obecnie stosowanych metod rehabilitacyjnego leczenia urazowego uszkodzenia mózgu.

Tlenoterapia hiperbaryczna łagodzi skutki urazowego uszkodzenia mózgu

Tlenoterapia hiperbaryczna obejmuje wdychanie gazu o stężeniu tlenu na poziomie 100 proc. pod ciśnieniem wyższym niż 1 atmosfera absolutna (ang. atmosphere absolute, ATA) (1 ATA = 101,3 kPa). Ta forma leczenia jest obecnie przedmiotem żywego zainteresowania w neurologii. Jak bowiem udowodniono, hamuje ona apoptozę, tłumi stan zapalny, chroni integralność bariery krew–mózg oraz wspiera angiogenezę i neurogenezę^4,5.

Główne mechanizmy patogeniczne w przebiegu urazowego uszkodzenia mózgu obejmują niedokrwienie i niedotlenienie tkanek mózgowych, co skutkuje zmiękczeniem miąższu i martwicą. Obecnie leczenie tlenem w hiperbarii to jedna z najważniejszych terapii klinicznych tego schorzenia.

Badanie Lina i in.⁶ wykazało, że podawanie tego gazu pod ciśnieniem 2 atmosfer absolutnych przez pięć kolejnych dni (godzinne sesje odbywały się raz dziennie) spowodowało nadekspresję białka szoku cieplnego (HSP-70) o masie 70 kDa, złagodzenie obrzęku mózgu, zmniejszenie uszkodzenia oksydacyjnego hipokampu i obniżenia funkcji poznawczych. Badanie przeprowadzono w modelu szczurzym, w sztucznym środowisku na dużych wysokościach (stężenie tlenu: 9,7%, wysokość: 6000 m, 0,47 ATA) przez trzy kolejne dni.

Z kolei Harch i in.⁷ przez 30 dni leczyli 16 pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu, cerebrastenią pourazową i zespołem stresu pourazowego za pomocą 40 sesji terapii hiperbarycznej (1,5 ATA przez godzinę). Dzięki temu uzyskali znaczne złagodzenie objawów, dużą poprawę wyników badań neurologicznych, kompleksowych testów IQ oraz funkcji poznawczych. Badanie przeprowadzone przez Genga i in. wykazało zaś, że tlenoterapia hiperbaryczna może powstrzymywać aktywację sygnałów zapalnych, łagodząc tym samym skutki urazowego uszkodzenia mózgu⁸.

W przypadkach przewlekłego uszkodzenia mózgu tlenoterapia hiperbaryczna poprawiła dopływ krwi do tego narządu i złagodziła zaburzenia neuropsychologiczne^9,10. Zgłoszono również, że przynosi ona pozytywne rezultaty, jeśli chodzi o polepszenie jakości życia pacjentów z zespołem powstrząśnieniowym lub łagodnym urazowym uszkodzeniem mózgu na późnym etapie przewlekłym^7,11,12. W ciężkich przypadkach urazowego uszkodzenia mózgu tlenoterapia hiperbaryczna zmniejsza śmiertelność i poprawia funkcjonowanie chorych^13-15. Badania te sugerowały skuteczne zastosowanie intensywnej formy tej terapii w leczeniu pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu.

Nieinwazyjna stymulacja mózgu przynosi korzyści w leczeniu pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu

Do tej pory opracowano kilka technologii, spośród których najpowszechniejsze są przezczaszkowa stymulacja magnetyczna i przezczaszkowa stymulacja prądem stałym. Powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna to bezbolesny, nieinwazyjny i łatwy do przeprowadzenia zabieg, który ma niewiele działań niepożądanych. Przynosi konkretne rezultaty w rehabilitacji pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu¹⁶. W zależności od zastosowanej częstotliwości powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna zmienia pobudliwość neuronalną przez generację pobudzenia (> 5 Hz) lub inhibicji (1 Hz), które mogą utrzymywać się przez kilka godzin^17,18. Jako nieinwazyjna technika stymulacji mózgu skutecznie leczy schizofrenię, depresję, chorobę Parkinsona, afazję, zespół nieuwagi stronnej i zaburzenia poznawcze^19-24.

Neville i in.²⁵ przeprowadzili podwójnie zaślepione, randomizowane badanie kontrolowane z udziałem 36 pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu, których losowo przydzielono do dwóch równolicznych grup. Grupę leczoną poddano 10 sesjom powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej o wysokiej częstotliwości (10 Hz) nad lewą grzbietowo-boczną korą przedczołową. Pacjenci z grupy kontrolnej przeszli zaś pseudostymulację. Uczestników badania poddano ocenie neuropsychologicznej na tydzień przed jego rozpoczęciem, a także po tygodniu oraz po trzech miesiącach od zakończenia terapii – w celu określenia jej bezpośrednich i opóźnionych skutków. Jak się okazało, powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna może złagodzić depresję i poprawić funkcje poznawcze u pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu.

Dhaliwal i in.²⁶ oraz Li i in.²⁷ donieśli niedawno, że stymulacja mózgu miała potencjalny wpływ na leczenie urazowego uszkodzenia tego narządu. Obie grupy naukowców badały urazy niezwiązane ze sportem; badania te wykazały bezpieczeństwo i potencjalną skuteczność tej metody w terapii pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu. Kilka badań wykazało, że powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna i przezczaszkowa stymulacja prądem stałym łagodzą związane z urazowym uszkodzeniem mózgu depresję, szumy uszne, zespół nieuwagi, zaniki pamięci i zaburzenia koncentracji^26,27.

Middleton i in.²⁸ również donieśli, że u dwóch pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu (jeden z nich przeszedł również udar), których przez sześć miesięcy poddawano dwupółkulowej przezczaszkowej stymulacji prądem stałym, zaobserwowano znaczącą poprawę funkcjonowania kończyny górnej, ocenianego według skali Fugla-Meyera. Badania te dowodzą, że stymulacja mózgowa jest w przypadku tego schorzenia bezpieczna i potencjalnie korzystna.

Wirtualna rzeczywistość ocenia funkcjonowanie i poprawia rokowania pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu 

Wspomagany komputerowo trening w połączeniu ze stymulacją audiowizualną – w celu pobudzenia dźwiękowych, wizualnych i związanych z grami intuicyjnych procesów, które obejmują różne elementy upośledzenia, takie jak pamięć, koncentracja, percepcja wzrokowa – znacznie poprawia zaangażowanie pacjenta i jego zapał do uczestnictwa w rehabilitacji.

Rozwój wspomaganego komputerowo systemu treningowego, zwłaszcza technologii wirtualnej rzeczywistości, sprzyja integracji technologii komputerowej i kognitywistyki. To połączenie ma zaś niezaprzeczalne zalety w ocenie i rehabilitacji funkcji poznawczych w porównaniu z treningiem poznawczym prowadzonym przez rehabilitantów^29-31. W czasie procesu szkoleniowego stosuje się spersonalizowane procedury w celu redukcji czasu bezpośredniego kontaktu pomiędzy terapeutą a pacjentem.

Badania wykazały, że komputerowo wspomagane strategie poprawiają koncentrację, pamięć i funkcje wykonawcze^32,33. Trening z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości polepsza również nastrój pacjenta poprzez słuchowe i wizualne sprzężenie zwrotne, pozwalające mu odnieść emocjonalny sukces i redukujące towarzyszący terapii niepokój³⁴. Sprzyja również wytrwałości, ponieważ chorzy ćwiczą, dopóki nie odniosą zwycięstwa.

Ponadto system treningowy z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości zapewnia kompleksową ocenę funkcji motorycznych i poznawczych pacjenta, jego czynności życia codziennego i umiejętności społecznych. Bezpośrednio analizuje dane i przedstawia pisemny raport w celu porównania stanu chorego przed terapią i po jej zakończeniu. Pomaga to w wyznaczaniu celów leczenia, wyborze opcji terapeutycznych oraz ocenie efektów treningu, a wszystko to służy uzyskaniu idealnej kombinacji interaktywnego treningu i ćwiczeń, szkolenia poznawczego i ewaluacji rehabilitacji³⁵.

Przywracanie funkcji kończyny lub narządu po urazowym uszkodzeniu mózgu

Funkcjonalna elektrostymulacja (FES – functional electrical stimulation) polega na zastosowaniu pulsacyjnego prądu elektrycznego o niskiej częstotliwości w celu pobudzenia niesprawnych kończyn lub narządów. Pod jej wpływem następuje zastąpienie lub korekcja utraconych funkcji. Stymulowanie odpowiedniego ośrodka nerwowego sprzyja rekonstrukcji funkcjonalnej u pacjentów³⁶.

Zorientowana na zadania funkcjonalna elektrostymulacja (TFES – task-oriented functional electrical stimulation) to połączenie obustronnych ćwiczeń, treningu powtarzalnego, terapii zadaniowej i funkcjonalnej elektrostymulacji, a wstępne wyniki wykazały jej pozytywne rezultaty^37-40. Wyniki terapeutyczne zorientowanej na zadania funkcjonalnej elektrostymulacji są lepsze niż w przypadku funkcjonalnej elektrostymulacji i terapii konwencjonalnej. Możliwe, że odpowiada za to połączenie rezultatów funkcjonalnej elektrostymulacji i terapii zadaniowych, jak również synergistyczny efekt tego rodzaju leczniczej kombinacji.

Iftime-Nielsen i in.⁴¹ potwierdzili istnienie takiego efektu pomiędzy proaktywnym nastawieniem pacjentów a funkcjonalną elektrostymulacją. Makowski i in.⁴² wykazali, że połączenie tej formy leczenia i świadomej aktywności miało wpływ na stymulowane przez terapię działanie. Dzięki rezultatom funkcjonalnej elektrostymulacji słaby i spontaniczny wysiłek może dawać większy zasięg i ruch.

Calabrò i in.⁴³ prowadzili dwa rodzaje intensywnego treningu rehabilitacyjnego. Pacjentem był 34-letni mężczyzna z dysfagią po urazowym uszkodzeniu mózgu. Sześciotygodniowa terapia obejmowała konwencjonalny trening rehabilitacyjny oraz jego połączenie z elektrostymulacją VitalStim. Miała ona na celu przywrócenie specyficznej funkcji połykania oraz ocenę parametrów elektrofizjologicznych przed leczeniem i po jego zakończeniu. Jak się okazało, tylko stymulacja punktowa VitalStim znacząco poprawiła czynność połykania. Po terapii pacjent mógł w końcu bezpiecznie spożywać pokarmy stałe.

Korzyści płynące z behawioralnych, emocjonalnych i rodzinnych terapii urazowego uszkodzenia mózgu

Urazowe uszkodzenie mózgu wpływa na emocje, stabilność behawioralną i pewność siebie pacjenta. Główni opiekunowie chorych doświadczają znacznego stresu emocjonalnego i poczucia obciążenia. Albert i in.⁴⁴ wykazali, że niskokosztowe interwencje odciążają ich i zwiększają odczuwaną przez nich satysfakcję. Z badania Sinnakaruppana i in.⁴⁵ wynika zaś, że rodzinne programy edukacyjne dla opiekunów i członków rodziny pacjenta z urazowym uszkodzeniem mózgu wspomagają redukcję stresu i zwiększają potencjał do radzenia sobie z sytuacją.

Typowe zmiany behawioralne po urazowym uszkodzeniu mózgu często obejmują:

• gniew,
• depresję,
• lęk,
• agresję słowną lub fizyczną.

Konieczna jest stabilność emocjonalna pacjentów. W przeciwnym razie nie mogą oni uczestniczyć w procesie rehabilitacji ani czerpać z niego korzyści. Psychoterapia (indywidualna i grupowa) kładzie nacisk na terapie emocjonalne i behawioralne. Badania pokazują, że szkolenie w zakresie umiejętności radzenia sobie z sytuacją i zarządzania gniewem może zmniejszyć agresję pacjenta. Ponadto Baker i in.⁴⁶ wykazali, że muzykoterapia spowodowała złagodzenie problemów związanych z emocjami i złością u chorego.

Podstawowe badania dotyczące rehabilitacji pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu w ostatnich latach

W ostatnich latach stopniowo wzrasta liczba podstawowych badań nad rehabilitacją urazowego uszkodzenia mózgu^47-51. Najnowszy przegląd sugeruje, że w dziedzinie badań behawioralnych młodzieńczego urazowego uszkodzenia mózgu, przeprowadzonych na modelach zwierzęcych, dominowały modele szczurze oraz zamknięte urazy głowy.

Wydaje się, że choroba ma wpływ zarówno na funkcje motoryczne, jak i poznawcze⁴⁷. Najnowsze badanie wykazało, że długoterminowe deficyty w zakresie pamięci przestrzennej i przestrzennego uczenia się są uzależnione od stopnia zniszczenia istoty białej i hipokampu. Strategie terapeutyczne ukierunkowane na te dwa obszary mózgu mogą być niezbędne do poprawy funkcji neurologicznych u pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu⁵⁰.

Badania wykazały, że główną przyczyną zgonów po urazowym uszkodzeniu mózgu jest śmierć neuronów i pęknięcie naczyń krwionośnych. Regeneracja nerwów i angiogeneza odgrywają kluczowe role w odzyskiwaniu sprawności^52-54. Krążące komórki progenitorowe śródbłonka są zaangażowane w angiogenezę^55,56 i – jak potwierdzono – redukują obszar uszkodzeń, zwiększają gęstość naczyń włosowatych, poprawiają perfuzję mięśnia sercowego i ograniczają niedokrwienie kończyn w modelach zwierzęcych^57,58. Erytropoetyna sprzyja namnażaniu i różnicowaniu czerwonych krwinek. Stosuje się ją w terapii klinicznej anemii i w profilaktyce uszkodzenia rdzenia kręgowego⁵⁹, niedokrwienia siatkówki⁶⁰, mięśni szkieletowych⁵⁸, nadciśnienia płucnego⁶¹ oraz uszkodzenia niedokrwienno-reperfuzyjnego mięśnia sercowego^62,63. Jest również wykorzystywana w prewencji urazowego uszkodzenia mózgu, ponieważ wzmacnia właściwości przeciwdziałające apoptozie^59,64, przeciwzapalne⁶⁰ i neuroprotekcyjne^65,66. Poprzez mobilizację komórek progenitorowych śródbłonka erytropoetyna sprzyja angiogenezie i ogranicza śmierć komórek nerwowych, co poprawia rezultaty funkcjonalne po udarze mózgu^67-69. Dane Wanga i in.49 wykazały, że rekombinowana erytropoetyna ludzka mobilizowała komórki progenitorowe śródbłonka i angiogenezę w celu poprawy rokowania funkcjonalnego u szczurów z urazowym uszkodzeniem mózgu.

Podsumowując, rehabilitacja po leczeniu urazowego uszkodzenia mózgu jest niezbędna. Istnieją liczne badania dotyczące odpowiedniego momentu na rehabilitację u pacjentów po udarze, ale rzadko pojawiają się informacje dotyczące optymalnego okna czasowego na rehabilitację po urazowym uszkodzeniu mózgu. Andelic i in.⁷⁰ podzielili 61 pacjentów z ciężką postacią tego schorzenia na dwie grupy. W grupie eksperymentalnej podjęto wczesną interwencję w postaci treningu rehabilitacyjnego, zaś w grupie kontrolnej opóźniono go. W celu klasyfikacji obu grup po 12 miesiącach od zakończenia leczenia zastosowano rozszerzoną wersję skali wyników Glasgow oraz skalę niepełnosprawności. Okazało się, że grupa eksperymentalna osiągnęła znacznie wyższe wyniki w obu z nich niż grupa kontrolna. Wskazywało to na fakt, że wczesna interwencja w postaci treningu rehabilitacyjnego pozwala na osiągnięcie lepszych efektów terapeutycznych.

Jednak ze względu na złożoność urazowego uszkodzenia mózgu, nieodpowiednią wielkość próby oraz brak wystarczającej grupy kontrolnej, badania dotyczące rehabilitacji klinicznej napotykają na znaczące wyzwania. W dalszych badaniach potrzebna jest szeroko zakrojona randomizowana i kontrolowana próba. Dodatkowe prace w tym kierunku zwiększą możliwości rehabilitacji pacjentów z urazowym uszkodzeniem mózgu.