Wpływ terapii neurofeedback na stan kliniczny i wybrane parametry zapisu EEG u dzieci chorych na padaczkę z napadami pierwotnie uogólnionymi

Transkrypt

1 PRACE ORYGINALNE Paweł KUBIK Bogusława KRAJ Alicja KUBIK Wpływ terapii neurofeedback na stan kliniczny i wybrane parametry zapisu EEG u dzieci chorych na padaczkę z napadami pierwotnie uogólnionymi Neurofeedback therapy influence on clinical status and some EEG parameters in children withprimary generalized epilepsy Instytut Neuromedica, Kraków Dyrektor: Dr n. med. Alicja Kubik Dodatkowe słowa kluczowe: padaczka napady pierwotnie uogólnione czynność bioelektryczna mózgu grafoelementy padaczkokształtne dzieci Additional key words: epilepsy primary generalized seizures bioelectric brain activity epileptic graphoelements children Autorzy dziękują pani Weronice Grandys za pomoc techniczną przy przygotowaniu pracy do druku. Adres do korespondencji: Lek. med. Paweł Kubik ul. Zakopiańska a, Kraków tel krakow@instytut-neuromedica.pl Wprowadzenie. Farmakologiczne leczenie padaczki jest u części chorych nieskuteczne i stąd poszukiwanie innych metod terapii. Należy do nich neurofeedback (EEGbiofeedback, NF). Celem tej pracy była ocena klinicznej i neurofizjologicznej skuteczności NF u dzieci chorych na padaczkę, z napadami pierwotnie uogólnionymi. Materiał i metody. Badaniami objęto grupę 3 dzieci z napadami pierwotnie uogólnionymi w wieku - lat, w tym 39 dziewczynek i 4 chłopców. Ponieważ skuteczność farmakoterapii nie była u nich zadowalająca, zostały przedstawione do terapii NF w Instytucie Neuromedica w Krakowie. Dokonano oceny wstępnych parametrów klinicznych i neurofizjologicznych, a następnie na podstawie indywidualnych protokołów prowadzono treningi NF przez 0,-4 lat. Indywidualne protokoły terapii przygotował specjalista biofeedbacku a terapię prowadzili licencjonowani przez PTNK terapeuci biofeedbacku. Ten sam lekarz dokonał także porównania wybranych elementów zapisu EEG u dzieci przed i po terapii NF. Wyniki. Dzieci zachorowały na padaczkę od miesiąca do roku życia. Najczęściej występowały u nich napady toniczno- -kloniczne i nieświadomości. Napady u 9 dzieci występowały codziennie, a u 33/3 dzieci ich typ wraz z zapisem EEG pozwoliły na rozpoznanie 7 zespołów padaczkowych. U 7 dzieci stosowano dwa lub więcej leków przeciwpadaczkowych, a u 3 jeden lek. Terapia NF wywarła istotny wpływ na stan kliniczny dzieci, powodując ustąpienie napadów u większości z nich. U 3/3 dzieci odstawiono farmakoterapię padaczki a u zredukowano leczenie. Wpływ terapii NF na parametry zapisu EEG był także wyraźnie korzystny, zarówno w zakresie czynności podstawowej jak i innych parametrów. Napadowość ustąpiła u zdecydowanej większości dzieci (z 3 do ), w tym ciągła z na 4, przerywana z na a uogólniona z 3 na, wraz ze zmniejszeniem wrażliwości na fotostymulację z 3 na Introduction. Pharmacological treatment of epilepsy in some patients is ineffective and alternative methods of treatment are need. These include neurofeedback (EEG biofeedback, NF). The aim of this study was to evaluate the clinical and neurophysiological effectiveness of NF in children with epilepsy with primary generalized seizures. Material and methods. The study involved a group of 3 children with primary generalized seizures, aged - years, including 39 girls and 4 boys. As the efficacy of pharmacotherapy was not satisfactory for them, they have been referred to Neuromedica Institute in Krakow for NF treatment. The evaluation of preliminary clinical and neurophysiological parameters was performed. Individual NF therapy protocols were elaborated and trainings were conducted for 0.-4 years. Individual therapy protocols were prepared by biofeedback specialist and trainings were conducted by biofeedback therapists. The same specialist also made a comparison of selected elements of the EEG in children before and after NF therapy. Results. The children enrolled into the study were diagnosed with epilepsy at the age of months to the age of years Tonicclonic seizures and absence seizures were the most often seizure types in the examined group. Seizures occurred in 9 children every day. In 33/3 children clinical manifestation of seizures and EEG pattern when taken together allow the specific epilepsy syndrome diagnosis in 7 cases. In 7 children two or more antiepileptic drugs were used, and in 3 monotherapy was used. NF therapy had a significant impact on the clinical condition of the children, causing subsidence of seizures in most of them. In 3/3 children antiepileptic treatment was withdrawn and in reduction of treatment was achieved. The impact of the NF therapy P. Kubik i wsp.

2 8 i hiperwentylację z 39 na 7. Wnioski. U połowy dzieci z padaczkowymi napadami pierwotnie uogólnionymi rozpoznano zespół padaczkowy z charakterystycznym wzorcem zapisu EEG. U połowy dzieci po terapii NF zniknęły w zapisie EEG grafoelementy padaczkokształtne. U ¾ dzieci ustąpiła napadowość bioelektryczna oraz wyraźnie zmniejszyła się wrażliwość zapisu EEG na hiperwentylację i fotostymulację. Terapia NF wywarła pozytywny wpływ na wszystkie parametry bioelektrycznej czynności podstawowej mózgu. U /3 leczonych za pomocą NF dzieci odstawiono farmakoterapię padaczki a u ¼ zredukowano ją. on the EEG parameters was beneficial, both in terms of the background activity and other parameters. Paroxysmal EEG pattern subsided in the vast majority of children (3 to ) including a continuous paroxysmal activity from to 4, interrupted from to and generalized from 3 to, with reduced susceptibility to photostimulation from 3 to 8 and hyperventilation from 39 to 7. Conclusions. In half of children with primary generalized epilepsy with a characteristic EEG pattern specific epilepsy syndrome was diagnosed. In half of children subsidence of epileptic graphoelements in EEG was observed after NF therapy. In ¾ of children paroxysmal bioelectric pattern subsided and sensitivity of EEG to hyperventilation and photostimulation decreased significantly. NF therapy had a positive impact on all the parameters of background bioelectrical activity. In /3 of children treated with NF pharmacotherapy of epilepsy was discontinued and in ¼ reduced. Wstęp Leczenie większości dzieci chorych na padaczkę jest stosunkowo łatwe, jeżeli chodzi o wybór leku i ewentualnej zmiany na lek kolejny. Jednak u pozostałych dzieci jest ono bardzo trudne, kiedy okazuje się, że napady padaczkowe z jakiegoś powodu nadal występują. Mówi się wtedy o padaczce trudnej do leczenia a w części przypadków o padaczce lekoopornej []. Szczególnie ważną rolę w diagnostyce i ocenie skuteczności leczenia padaczki odgrywa elektroencefalografia, a zwłaszcza zapisy w czuwaniu u chorych z napadami uogólnionymi o genetycznym uwarunkowaniu []. W padaczce lekoopornej poszukuje się ustawicznie innych niż farmakologiczne metod leczenia, wśród których istotne miejsce zajmuje neurofeedback (EEGbiofeedback, NF) [3]. Bazuje on na analizie bioelektrycznej aktywności kory mózgowej, zróżnicowanej częstotliwości w zapisach EEG i potencjałach korowych [4]. Jest to najstarszy i najlepiej poznany rodzaj biofeedbacku, w którym terapeutyczne treningi prowadzone są w oparciu o analizę zapisu EEG i protokoły terapeutyczne oparte na tej analizie [,]. NF jest metodą szczególnie dobrze postrzeganą u dzieci [7]. Celem tej pracy było poznanie stanu klinicznego i cech zapisu EEG dzieci chorych na padaczkę z napadami uogólnionymi, które podjęły terapię NF. W ślad za tym określenie wpływu terapii NF na te elementy kliniczne i neurofizjologiczne. Materiał i metody Badaniami objęto 3 dzieci z napadami pierwotnie uogólnionymi w tym 39 dziewczynek i 4 chłopców w wieku -7 lat, które wobec niepełnej skuteczności farmakoterapii, rodzice zgłosili do terapii NF. U dzieci tych wykonano co najmniej zapisy EEG, pierwszy przed kwalifikacją do terapii NF a drugi po terapii. Terapię prowadzono przez okres miesięcy do 4 lat, stosując 0-30 treningów (średnio 0). Treningi prowadzili licencjonowani a także posiadający wieloletnie doświadczenie w tej dziedzinie terapeuci biofeedbacku, na podstawie indywidualnych protokołów przygotowywanych przez lekarza specjalistę biofeedbacku. Treningi trwały 4-0 minut i wykonywane były średnio - 3 razy w tygodniu. Do rejestracji zapisów EEG użyto 8 kanałowych aparatów Digi Track firmy Elmiko, a do treningów NF aparatury i wideo-gier tej Firmy. Analizę wzrokową zapisów EEG przeprowadził lekarz licencjonowany przez Polskie Towarzystwo Neurofizjologii Klinicznej zakresie EEG dziecięcego, posiadający ponad 0 letni staż pracy w tej dziedzinie Tabela I Charakterystyka dzieci i padaczki. Children s and epilepsy characteristic. Zachorowanie na padaczkę miesięcy do roku życia Znana przyczyna padaczki okołoporodowa 3 pourazowa genetyczna zaburzenie neurorozwojowe. neuroinfekcja Tabela II Charakterystyka napadów padaczkowych. Characteristic of epileptic sezuires. Zmiany ogniskowe w badaniu neurologicznym hemiplegia tetraplegia neurofizjologii i istotny dorobek naukowy. Indywidualne protokoły terapii NF przygotowywał lekarz specjalista biofeedback, on także kierował pracą terapeutów i analizował wyniki ich pracy. Wyniki Dzieci zachorowały na padaczkę od Stopień upośledzenia umysłowego lekki 7 umiarkowany Objawy i choroby towarzyszące bóle głowy Zaburzenia zachowania i emocji afazja 4 autyzm tiki endokrynologiczne Częstość napadów Zespół padaczkowy Wpływ terapii NF codzienne 9 3x/tydzień 8 -/ miesiąc padaczka miokloniczna młodzieńcza 9 padaczka młodzieńcza z napadami nieświadomości 4 padaczka dziecięca z napadami nieświadomości padaczka z napadami toniczno-klonicznymi okresu budzenia padaczka miokloniczna z napadami nieświadomości zespół Lennoxa-Gastaut padaczka miokloniczno-astatyczna Leczenie > leki leki lek 3 Ustąpienie napadów 44 Redukcja napadów >0% Redukcja napadów <0% Bez wpływu na napady Odstawiono leki 3 Zredukowano leki Przegląd Lekarski 0 / 73 / 3 3

3 miesiąca do roku życia. W tabeli I podano ustalone u 3 z nich przyczyny padaczki, scharakteryzowano stan kliniczny i towarzyszące objawy choroby. U 7 dzieci stosowano dwa lub więcej leków przeciwpadaczkowych a u 3 jeden lek. Rodzaje uogólnionych napadów padaczkowych przedstawiono na rycinie, najczęściej występowały napady toniczno-kloniczne i nieświadomości. Napady u 9 dzieci występowały codziennie, a u 33/3 dzieci ich typ wraz z zapisem EEG pozwoliły na rozpoznanie 7 zespołów padaczkowych (Tab. II). U 30/3 dzieci stwierdzono występowanie charakterystycznego wzorca zapisu EEG (u iglica-fala 3/sek, u zespołów wolnej iglicy-fali i iglicy-fali i u 8 zespołów iglica-fala i wieloiglica-fala 3,- 4,/sek). U 9 dzieci przed i po terapii NF wraz z uogólnionymi zmianami napadowymi w zapisie EEG występowały zlokalizowane zmiany obustronne. Terapia NF wywarła istotny wpływ na stan kliniczny dzieci, powodując ustąpienie napadów u większości z nich. U 3/3 dzieci odstawiono farmakoterapię padaczki a u zredukowano leczenie (Tab. II). Wpływ terapii NF na parametry zapisu EEG był także wyraźnie korzystny. Dotyczyło to zarówno czynności podstawowej jak i innych parametrów. Poprawiła się wyraźnie regularność, amplituda (Ryc. ) oraz częstotliwość, symetria i synchronia czynności podstawowej (Ryc. 3). U 9 dzieci (z 40 do ) zniknęły w zapisie grafoelementy padaczkokształtne. Na rycinie 4 zilustrowano napadowość i wrażliwość na stymulację u dzieci przed i po terapii NF. Napadowość ustąpiła u zdecydowanej większości dzieci (z 3 do ), ciągła z na 4, przerywana z na a uogólniona z 3 na. Dodatnia fotostymulacja z 3 na 8 a wrażliwość na hiperwentylację z 39 na 7. W tabeli III zestawiono wszystkie wyniki kliniczne terapii NF w liczbie 0 i podano skumulowany wynik przebiegu klinicznego oraz udział % skumulowany. Rycina i rycina obrazują wpływ terapii NF na przebieg kliniczny padaczki u 3 dzieci. Wykres pareto wyniku przebiegu klinicznego padaczki u 3 dzieci Rycina Rodzaje napadów pierwotnie uogólnionych u 3 dzieci. Types of primary generalized sezuire at 3 children. Rycina Parametry czynności podstawowej w zapisie EEG. Parameters of the basic activity in the EEG record. Rycina 3 Parametry czynności podstawowej w zapisie EEG. Parameters of the basic activity in the EEG record. Rycina 4 Napadowość w zapisie EEG u dzieci. Paroxysmalness in the EEG record at children. Rycina Wynik terapii NF padaczki u 3 dzieci z napadami pierwotnie uogólnionymi. Result of NF therapy of epilepsy at 3 children with primary generalized therapy. Rycina Wpływ terapii NF na kliniczny przebieg padaczki u 3 dzieci z napadami pierwotnie uogólnionymi. Influence of NF therapy for the clinical course of epilepsy at 3 children with primary generalized seizures. 4 P. Kubik i wsp.

4 badań nad wpływem terapii NF na stan kliniczny i parametry zapisu EEG u dzieci chorych na padaczkę i z napadami częściowymi i wtórnie uogólnionymi []. Obecnie czyni się starania o wejście do praktycznego wykorzystania wyników badań eksperymentalnych i klinicznych bazujących na wykorzystaniu w NF sygnału z bardziej szczegółowego miejsca w obrębie mózgu. W pewnym stopniu jest to i obecnie stanowione, poprzez analizę sygnału z odprowadzeń zapisu EEG i w ślad za tym oddziaływaniem na poszczególne okolice mózgu z nieprawidłowym sygnałem []. Inną nowością jest zastosowanie analizy spektralnej w procedurze NF [7]. Rycina 7 Wykres pareto wyniku przebiegu klinicznego padaczki u 3 dzieci z napadami pierwotnie uogólnionymi. Graph pareto of result of the clinical course of epilepsy at 3 children with primary generalized seizures. Tabela III Przebieg kliniczny padaczki w czasie terapii NF u 3 dzieci z napadami uogólnionymi. Clinical course of epilepsy during NF therapy at 3 children with primary generalized seizures. Wpływ terapii NF na przebieg kliniczny Rezultat przebiegu klinicznego Udział % Ogółem 0 00 % Rezultat przebiegu klinicznego skumulowany Udział % skumulowany Ustąpienie napadów % % Odstawiono leki 3 3 % 7 % Zredukowano leki % 8 8 % Redukcja napadów > 0% Redukcja napadów < 0% % 93 9 % % % Bez wpływu na napady % 0 00 % z napadami pierwotnie uogólnionymi zaprezentowano na rycinie 7. Omówienie Neurostymulacja wpływa na jakość i możliwości życia, a także nastrój leczonych [8]. NF daje możliwość uczenia się psychofizjologicznej kontroli nad napadami padaczkowymi, z udziałem regulacji wzgórzowo-korowej [9]. Ustalenie zależności pomiędzy tą terapią a częstością napadów padaczkowych wymaga dużej wnikliwości klinicznej [0]. Jeżeli jednak nawet stosowano ilościową metodę oceny zapisu EEG (QEEG) to okazało się, że nawet 7% leczonych farmakologicznie z powodu padaczki, nie musiało nadal otrzymywać leków []. Jednak w badaniach własnych w stosunkowo licznej grupie dzieci, nie budzi wątpliwości korzystny wpływ terapii NF na stan kliniczny leczonych. Terapia ta u zdecydowanej większości leczonych dzieci spowodowała ustąpienie napadów klinicznych a u wielu z nich umożliwiła nawet odstawienie farmakoterapii. Pewną nowością projektu własnego było podejmowanie terapii NF nie tylko w padaczce lekoopornej, ale również z powodu innego rodzaju niepokojów rodziców chorych dzieci. Rodzice chcieli, aby ograniczyć liczbę stosowanych leków a także maksymalnie skrócić czas terapii. Odróżnia to badania własne od danych autorów mówiących w swoich publikacjach o NF w padaczce wyłącznie lekoopornej []. Przed NF zostało postawione trudne zadanie, jak zmniejszyć rytm EEG prowadzący do generowania i propagowania napadów padaczkowych a wzmacniać rytm zmniejszający możliwość wystąpienia napadów [3]. Treningi NF zmniejszają rytm theta a zwiększają udział SMR, co owocuje redukcją częstości napadów klinicznych a nawet ich ustąpieniem []. W badaniach własnych wpływ terapii NF na parametry zapisu EEG był także wyraźnie korzystny. Dotyczyło to parametrów czynności podstawowej, to jest jej regularności, amplitudy i częstotliwości, zmniejszyła się również asymetria i asynchronia czynności podstawowej. Zatem nie tylko w oparciu o QEEG można zredukować wyraźnie patologię bioelektryczną mózgu []. U 9 dzieci (z 40 do ) zniknęły w zapisie grafoelementy padaczkokształtne. U 30/3 dzieci stwierdzono występowanie charakterystycznego wzorca zapisu EEG (u iglica-fala 3/sek, u zespołów wolnej iglicy-fali i iglicy-fali i u 8 zespołów iglica-fala i wieloiglica-fala 3,-4,/sek). Badania eksperymentalne u szczurów nad wpływem NF na rytm iglica-fala (model padaczki absence) wskazały na jego pozytywny wpływ, jednak nie trwały. Trzeba jednak zwrócić uwagę, że w eksperymencie tym zastosowano tylko 0 treningów [4]. Warto także zapoznać się z wynikami Wnioski. U połowy dzieci z padaczkowymi napadami pierwotnie uogólnionymi rozpoznano zespół padaczkowy, z charakterystycznym wzorcem zapisu EEG.. U połowy dzieci po terapii NF zniknęły w zapisie EEG grafoelementy padaczkokształtne. 3. U ¾ dzieci ustąpiła napadowość bioelektryczna oraz wyraźnie zmniejszyła się wrażliwość zapisu EEG na hiperwentylację i fotostymulację. 4. Terapia NF wywarła pozytywny wpływ na wszystkie parametry bioelektrycznej czynności podstawowej mózgu.. U /3 leczonych za pomocą NF dzieci odstawiono farmakoterapię padaczki a u ¼ zredukowano ją. Piśmiennictwo. Kaciński M (red): Neuropediatria. Wyd. Lekarskie PZWL. Warszawa, Delil S, Senel GB, Demiray DY, Yeni N: The role of sleep electroencephalography in patients with new onset epilepsy. Seizure 0; 3: Bakhtadze S, Beridze M, Geladze N, Khachapuridze N, Bornstein N: Effect of EEG biofeedback on cognitive flexibility in children with attention deficit hyperactivity disorder with and without epilepsy. Appl Psychophysiol Biofeedback 0, Sep. 7 (epub ahead of print). 4. Nagai Y, Matsuura M: Biofeedback treatment for epilepsy. Brain Nerve 0; 3: Kubik A, Biedroń A: Neurofeedback therapy in patients with acute and chronic pain syndromes- -literature review and own experience. Przegl Lek. 03; 70: Kubik A, Kaciński M: Neurofeedback therapy in patients with non pain syndromem of chronic and paroxysmal charakter-literature review and own experience. Przegl Lek. 03; 70: Legarda SB, McMahon D, Othmer S, Othmer S: Clinical neurofeedback: case studies, proposed mechanism, and implication for pediatric neurology practice. J Child Neurol. 0; : Meador KJ, Kapur R, Loring DW, Kanner AM, Morrell MJ: Quality of life and mood in patients with medically intractable epilepsy treated with targeted responsive neurostimulation. Epilepsy & Behavior 0; 4: Nagai Y: Biofeedback treatment for epilepsy. Nihon Rinsho. 04; 7: Monderer RS, Harrison DM, Haut SR: Neurofeedback and epilepsy. Epilepsy Behav. 00; 3: 48.. Walker JE: Power spectral frequency and coherence abnormalities in patients with intractable epilepsy and their usefulness in long-term remediation of seizures using neurofeedback. Clin EEG Neurosci. 008; 39: Micoulaud-Franchi JA, Lanteaume L, Pallanca O, Vion-Dury J, Bartolomei F: Biofeedback and drug- -resistant epilepsy: back to an earlier treatment? Rev Neurol. 04; 70: Walter JE, Kozlowski GP: Neurofeedback treatment of epilepsy. Child Adolesc Psychiatr Clin N Am. 00; Przegląd Lekarski 0 / 73 / 3

5 4: Osterhagen L, Breteler M, van Luijtelaar G: Does arousal interfere with operant conditioning of spike- -wave discharges in genetic epileptic rats? Epilepsy Res. 00; 90: Kubik P, Stanios M, Iwan E, Kubik A: Wpływ terapii neurofeedback na stan kliniczny i wybrane parametry zapisu EEG u dzieci chorych na padaczkę z napadami częściowymi. Przegl Lek. 0; 73: White DJ, Congedo M, Ciorciari J: Source-based neurofeedback methods using EEG recordings: training altered brain activity in a functional brain source derived from blind source separation. Front Behav Neurosci. 04; 8: Zhao L, Wu W, Liang Z, Hu G: Changes in EEG measurements in intractable epilepsy patients with neurofeedback training. Progress in Natural Science 009; 9: P. Kubik i wsp.