EFEKTIVITA ELEKTRICKÉ STIMULACE PŘÍSTROJEM VITALSTIM PŘI TERAPII DYSFAGIE: PŘEHLEDOVÝ ČLÁNEK

Súhrn

Neuromuskulární elektrická stimulace je jako terapeutická metoda využívána již řadu let. Zařízením přímo vyvinutým pro elektrickou stimulaci svalů hlavy a krku je VitalStim. V České republice se jedná o poměrně novou terapeutickou techniku, v zahraničí je již známa přibližně od roku 2001. Od počátku je však její využití pro terapii u pacientů s dysfagií mezi odborníky velmi diskutováno. Ačkoliv již byla provedena řada studií, doposud nebyla efektivita tohoto terapeutického postupu jednoznačně prokázána. Předkládaný systematický přehled si klade za cíl analyzovat výsledky vybraných zahraničních studií zaměřených na tuto problematiku a poskytnout tak ucelený přehled o možném efektivním využití VitalStim terapie v klinické praxi.

Klíčová slova:

VitalStim – neuromuskulární elektrická stimulace – dysfagie – cévní mozková příhoda – mozková obrna

Úvod

Dysfagie je definována jako potíže s polykáním při průchodu potravy z dutiny ústní do žaludku (Andrade, 2018). Neurogenní dysfagie je způsobena poruchou v různých částech centrálního nervového systému. Její incidence u dospělých osob se v závislosti na příčině pohybuje v rozmezí 3 až 62 % (Skoretz, 2010). Udává se, že v akutní fázi po cévní mozkové příhodě je dysfagie přítomna až u 94 % jedinců (Langdon, 2010). U dětí je jednou z nejčastějších příčin poruchy polykání mozková obrna. Celkový hlášený výskyt dysfagie u těchto dětí je až 86 % (Van den Engel-Hoek, 2017).

V důsledku poruchy polykání mohou vzniknout komplikace jako zvýšené riziko aspirace s následným vznikem aspirační pneumonie, opožděné obnovení perorálního příjmu, prodloužená délka hospitalizace nebo snížená kvalita života (Zuercher, 2019).

Konvenční rehabilitační postupy obvykle zahrnují dietní a režimová opatření včetně úpravy konzistence stravy, změny postury, termálně-taktilní stimulace, cvičení zaměřeného na posílení svalů orofaciální oblasti nebo polykacího manévru (Sproson, 2017; Umay, 2019).

Jednou z relativně nových metod doplňujících konvenční terapii je neuromuskulární elektrická stimulace (NMES). Pro účely této studie byl vybrán často užívaný komerční přístroj VitalStim. Toto zařízení bylo pro použití schváleno americkým úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) v roce 2001 (Langdon, 2010). Certifikovaná VitalStim terapie je prezentována jako neinvazivní metoda pro léčbu dysfagie. Tento terapeutický systém je založen právě na elektrické nervosvalové stimulaci. Zařízení je vybaveno elektrodami speciálně určenými k tomuto účelu. Prostřednictvím těchto elektrod aplikovaných na oblast krku, případně tváří, je do svalů zodpovědných za polykání dodáván malý elektrický proud (Madisson, 2020).

V České republice se VitalStim používá od roku 2016 (Zatloukalová, 2017). Mezi pracovišti, která u nás tento přístroj k terapii dysfagie využívají, jsou např. Rehabilitační ústav Kladruby, Sanatoria Klimkovice nebo soukromá ambulance klinické logopedie PaedDr. M. Jancíkové. Užití neuromuskulární elektrické stimulace v rámci terapie dysfagie nicméně vyvolává u klinických logopedů řadu otázek (Sproson, 2017). Následující text předkládá přehled vybraných doposud provedených studií zaměřených na efektivitu neuromuskulární elektrické stimulace přístrojem VitalStim a jejich závěrů.

Neuromuskulární elektrická stimulace

Neuromuskulární elektrická stimulace (NMES) je terapeutická metoda, která se v oblasti fyzioterapie využívá již řadu let. Metoda funguje na principu vyvolání svalové kontrakce elektrickou stimulací intaktních periferních nervů. Umožňuje tím obejít poškozený centrální obvod a aktivovat přímo oslabené svaly, které tak mohou vykonávat svou funkci (Langdon, 2010). Nízká intenzita stimulace aktivuje nervová zakončení senzorických nervů uložených v povrchových vrstvách, čímž poskytuje senzorickou zpětnou vazbu centrálnímu nervovému systému. Oproti tomu při vyšší hladině intenzity dochází k motorické reakci v podobě kontrakce svalů (Ludlow, 2007; Sproson, 2017).

Pro terapii dysfagie jsou elektrody aplikovány na svaly hlavy a krku. Elektrická stimulace je obvykle kombinována s přímou terapií polykání, kdy pacient během elektrické stimulace polyká sousto takové konzistence, kterou toleruje bez rizika aspirace (Langdon, 2010). Ludlow (2007) předpokládá, že elektrická stimulace může napomáhat polykání buď zvýšením elevace hrtanu, nebo posílením senzorického vstupu do centrálního nervového systému a usnadněním vyvolání polknutí.

Metodologie

Pro účely tohoto přehledu bylo porovnáno celkem 15 zahraničních studií publikovaných v letech 2006–2020, které se zabývaly užitím elektrické stimulace, respektive zařízení VitalStim při terapii dysfagie. Cílem této práce bylo zaměřit se na studie zkoumající efektivitu VitalStim terapie u dětských pacientů. Vzhledem k velmi malému počtu nalezených prací zacílených na tuto věkovou skupinu byl okruh studií nakonec rozšířen také o dospělou populaci. Celkem 10 zahrnutých prací se tedy soustředilo na efektivitu VitalStim terapie u dospělých pacientů, zbývajících 5 bylo zaměřeno na dětskou populaci.

Studie byly vybrány pomocí vyhledávání na PubMed.gov (US National Library of Medicine). K vyhledávání byla použita klíčová slova „dysphagia“, „neuromuscular stimulation“ a „VitalStim“ a operátor „and“.

Zahrnuty byly pouze studie publikované v anglickém jazyce.

Aby bylo možné porovnat výsledky studií, byly vybrány pouze ty, které zkoumaly efektivitu NMES u skupiny dospělých pacientů s dysfagií po cévní mozkové příhodě a u dětí s mozkovou obrnou.

Cílem srovnání jednotlivých výzkumů bylo zjistit, jak se vzájemně odlišuje jejich použitý design, zda je neuromuskulární elektrická stimulace ve srovnání s tradiční terapií poruch polykání efektivnější, jak je tento typ terapie hodnocen a tolerován ze strany pacientů či jestli se v průběhu uvedených studií objevily závažné vedlejší účinky.

Organizace výzkumů

Problémem při snaze porovnat studie hodnotící efektivitu NMES v terapii dysfagie je odlišné uspořádání jednotlivých studií. Protokol VitalStim terapie, umístění elektrod, zvolená intenzita stimulace a délka a celkový počet terapeutických jednotek jsou parametry, ve kterých se studie s menším či větším rozdílem liší a které mohou mít vliv na konečný efekt terapie.

Celkem 5 z 10 studií provedených na dospělé populaci (Byeon, 2020; Carnaby, 2020; Darwish, 2015; Sproson, 2017; Xia, 2011) zvolilo výzkumný model s jednou skupinou pacientů podstupující kombinaci tradiční terapie a VitalStim terapie a s druhou skupinou absolvující pouze tradiční terapii. Oproti tomu dvě studie (Blumenfeld, 2016; Bülow 2008) srovnávaly skupinu s tradiční terapií se skupinou absolvující neuromuskulární stimulaci jako jedinou terapeutickou techniku. Zbývající tři práce (Carnaby-Mann, 2008; Ludlow, 2007; Scarponi, 2016) porovnávaly výsledky před a po terapii zahrnující elektrickou stimulaci, respektive kombinaci elektrické stimulace a tradiční terapie. Výsledky přitom nebyly porovnány s kontrolní skupinou. Průměrný počet terapeutických jednotek byl 15 (5× týdně po dobu 3 týdnů) a délka jednoho sezení se pohybovala v rozmezí od 30 do 60 minut. Souhrnný přehled organizace jednotlivých studií je uveden v tabulce č. 1.

Z výzkumů zaměřených na děti se ve třech pracích (Andreoli, 2019; Ma, 2019; Rice, 2012) jednalo o případové studie, pouze dvě zbývající studie (Christiaanse, 2011; Umay, 2018) porovnávaly efektivitu ve skupině s tradiční terapií a skupině kombinující klasické postupy s NMES. Počet terapeutických jednotek byl u dětské skupiny s porovnáním s dospělou populací variabilnější, pohyboval se od 11 do 63 sezení, zatímco délka aplikace byla podobná jako u dospělých, tj. 30–60 minut. Studie na dětské populaci jsou rozepsány v tabulce č. 2.

Efektivita NMES při terapii neurogenní dysfagie – výsledky, hodnocení tolerance a vedlejší účinky

Pro hodnocení efektivity většina studií využívala videofluoroskopické vyšetření (VFSS) a funkční škálu příjmu potravy (Functional Oral Intake Scale; FOIS), případně hodnocení kvality života s dysfagií (SWAL–QOL; Swallowing–Quality of Life), přičemž jedinci byli testováni bezprostředně před a po terapii, v několika případech také s časovým odstupem týdnů až měsíců po ukončení terapie.

Výsledky efektivity elektrické stimulace v terapii dysfagie se napříč jednotlivými výzkumy značně liší. Statisticky významný rozdíl ve výsledcích vyšetření provedených před a po terapii byl prokázán u 9 z 10 uvedených studií. Pouze v 6 případech však bylo potvrzeno signifikantně vyšší zlepšení ve skupině zahrnující NMES ve srovnání s kontrolní skupinou „tradiční terapie“. Ve 4 z těchto 5 případů se navíc jednalo o skupinu obsahující kombinaci NMES a tradiční terapie. Ve srovnání s tím pouze jedna studie prokázala signifikantně významné zlepšení skupiny absolvující pouze NMES oproti skupině podstupující tradiční terapii. Za všechny lze uvést výsledky velké randomizované studie provedené na vzorku 120 jedinců s dysfagií vzniklou po CMP. Účastníci byli rozděleni do tří skupin zahrnujících konvenční terapii, VitalStim terapii a skupinu kombinující oba typy terapie. Xia (2011) v tomto výzkumu publikuje, že po čtyřech týdnech terapie byly významně zlepšeny výstupní hodnoty ve skupině kombinující obě terapie oproti zbývajícím dvěma skupinám. Současně však nebyl prokázán žádný rozdíl mezi skupinou s VitalStim terapií a skupinou s tradičními postupy. Sproson (2017) uvádí, že po terapii došlo k výraznému zlepšení stavu u 75 % pacientů ve skupině s elektrickou stimulací oproti 57 % ve skupině bez NMES. Podle Blumenfeld (2016) sice bylo zlepšení u terapie s elektrickou stimulací v porovnání s klasickou terapií signifikantně lepší, nicméně mechanismus zlepšení je nejasný.

K zamyšlení vybízejí výsledky studie provedené Ludlow (2007), které prokázaly, že riziko aspirace bylo významně sníženo pouze při nízké senzorické úrovni stimulace, nikoliv však při vyšší, motorické. Scarponi (2016) shrnuje, že neuromuskulární elektrickou stimulaci lze užívat jako vhodný doplněk k tradiční terapii.

Také u dětí bylo před i po terapii prováděno videofluoroskopické vyšetření, v jednom případě byla použita modifikovaná škála FOIS či škála hodnocení polykání u pediatrických pacientů (Pediatric Eating Assessment Tool; Pedi-Eat-10).

V případové studii (Rice, 2012) zahrnující 5 dětí, které podstoupily terapii dysfagie kombinující orofaciální stimulaci a VitalStim terapii, došlo u 4 subjektů k úplné eliminaci rizika aspirace nebo penetrace. Tyto výsledky potvrdila také další studie na 5 dětech se spastickým typem DMO, kde došlo k signifikantnímu zlepšení u tekuté a polotekuté konzistence. Podle Ma (2019) je neuromuskulární elektrická stimulace efektivní v redukci rizika aspirace a penetrace.

K obdobným závěrům dochází rovněž další případová studie Andreoliho (2019), která zaznamenala zlepšení u 9 z 11 dětí. Také práce Umay (2018) potvrdila signifikantní zlepšení experimentální skupiny ve srovnání s kontrolní skupinou, a to za použití senzorické úrovně stimulace. Naopak retrospektivní analýza 93 dětí, z nichž 46 absolvovalo terapii s využitím NMES, neprokázala větší zlepšení oproti kontrolní skupině (Christiaanse, 2011).

Všechny zahrnuté studie se shodují, že neuromuskulární elektrická stimulace byla během terapie účastníky dobře tolerována. Podle Sprosona (2017) byla prokázána bezpečnost terapie. Také Anderoli (2019) potvrzuje, že terapie s elektrickou stimulací byla dětmi dobře snášena a neobjevily se žádné komplikace zahrnující popálení kůže v místě aplikace elektrody, spuštění epileptického záchvatu nebo laryngospasmus. Oficiální manuál pro VitalStim terapii nicméně nabádá k ostražitosti při užití elektrické stimulace u jedinců se záchvatovitým onemocněním. (Chattanooga Academy, 2016).

Závěr

V této práci bylo analyzováno celkem 15 zahraničních studií vydaných v letech 2006–2020 v anglickém jazyce. Deset výzkumů bylo zaměřeno na efektivitu neuromuskulární elektrické stimulace při terapii dysfagie u pacientů po cévní mozkové příhodě. Zbývajících 5 prací sledovalo stejný cíl u dětské populace s diagnózou dětské mozkové obrny.

Rozbor výsledků studií nepřinesl jednoznačný závěr. Jednotlivé studie lze navíc jen obtížně srovnávat pro jejich různorodost v protokolu terapie, umístění elektrod, zvolené intenzitě stimulace, ale i hodnoticích nástrojích. Jako potenciálně efektivní se jeví pouze kombinace NMES a klasických terapeutických postupů. Všechny zahrnuté studie se naopak shodují v dobré toleranci tohoto typu terapie ze strany pacientů.

Diskuze

Výsledky studií o účinnosti NMSE přinášejí protichůdné závěry. Řada provedených studií ve snaze objasnit efektivitu tohoto typu terapie selhává. Autoři se shodují, že je velmi obtížné poskytnout jasné a jednoznačné závěry z důvodu různorodosti použitých metod, nedostatků v organizaci studií a chybějícího jednotného protokolu VitalStim terapie (Sproson, 2017). Jednotlivé protokoly se od sebe liší v umístění elektrod i zvolené intenzitě stimulace od senzorické po motorickou. Na základě výsledků analyzovaných studií lze říci, že NMES by mohla být vhodným doplňkem k tradiční terapii, zatímco efekt samostatného užití elektrické stimulace bez dalších postupů je minimálně nejistý. Ani studie prokazující zlepšení polykání po aplikaci elektrické stimulace však jednoznačně neobjasnily mechanismus tohoto zlepšení. Studie Ludlow (2007) provedená na skupině zdravých jedinců zkoumala efekt elektrické stimulace na elevaci jazylko-hrtanového komplexu během polykání. Autoři studie se shodují, že povrchová elektrická stimulace v oblasti krku ve skutečnosti způsobuje pohyb jazylky a hrtanu ve směru dolů namísto vzhůru, což je pravděpodobně způsobeno stimulací m. sternohyoideus spíše než m. thyrohyoideus, jak se původně předpokládalo.

Logemann (2007) zdůrazňuje, že pro aplikaci NMES při terapii polykání by mělo existovat silné neurofyziologické zdůvodnění opírající se o studie, které definují účinnost postupu na malé homogenní skupině pacientů s konkrétním typem diagnózy. Všechny výše uvedené studie hodnotily NMES jako efektivní, pokud byl zjištěn signifikantní rozdíl ve výsledcích videofluoroskopického vyšetření provedeného před a po terapii a/nebo ve výsledcích funkční škály polykání (FOIS). Zaměřovaly se tak především na hodnocení míry rizika aspirace či penetrace. Konkrétní vysvětlení mechanismu zlepšení, jako je již zmíněná elevace hrtanovo-jazylkového komplexu, však ve výsledcích studií upřesněno nebylo. Tento fakt může být zapříčiněn výběrem okruhu studií zaměřených spíše na samotnou efektivitu než na mechanismus fungování elektrické stimulace.

I po více než deseti letech od apelu Logemann (2007) je ale zřejmé, že je zapotřebí dalších studií zabývajících se také objasněním příčiny efektivity a mechanismem působení neuromuskulární elektrické stimulace na zlepšení polykání u pacientů s dysfagií. Pro získání relevantnějších výsledků by také bylo nutné provést více studií na větším vzorku pacientů.

Seznam použitých zkratek

NMES – neuromuskulární elektrická stimulace

FDA – americký úřad pro kontrolu potravin a léčiv

VFSS – videofluoroskopické vyšetření

FOIS – Functional Oral Intake Scale, funkční škála příjmu potravy

SWAL–QOL – Swallowing–Quality of Life, hodnocení kvality života s dysfagií

FDS – Functional Dysphagia Scale, funkční škála dysfagie

MASAscore – Mann Assessment of Swallowing Ability

FEES – flexibilní endoskopické vyšetření polykání

SSA – standardized swallowing assessment

sEMG – povrchová elektromyografie

TT – tradiční terapie

CMP – cévní mozková příhoda

MO – mozková obrna

Mgr. Markéta Zatloukalová

Rehabilitační ústav Kladruby, Kladruby 30, 257 62 Kladruby u Vlašimi

marketa.zat@email.cz