บทนำ
การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กคือการกระตุ้นไฟฟ้าแบบไม่ต้องใช้ขั้วไฟฟ้า โดยใช้กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กที่เป็นพัลส์ สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขดลวดกระตุ้นจะก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าในร่างกาย ซึ่งทำให้เกิดการลดโพลาไรซ์ในเยื่อหุ้มเซลล์ของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ และทำให้สมอง เส้นประสาท และกล้ามเนื้อได้รับการกระตุ้น การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กซ้ำในระบบรอบนอก (rPMS) ถูกนำมาใช้เป็นวิธีการรักษาที่ให้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็กซ้ำๆ ไปยังเส้นประสาทและกล้ามเนื้อรอบนอกโดยไม่รุกราน รักษานี้ได้รับความสนใจเป็นพิเศษในด้านการฟื้นฟูสมรรถภาพ โดยเฉพาะสำหรับความผิดปกติทางประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหว
การเปรียบเทียบ rPMS กับ NMES
จนถึงปัจจุบัน การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของกล้ามเนื้อและระบบประสาท (NMES) ได้ถูกใช้เป็นเครื่องมือที่คล้ายคลึงกันอย่างแพร่หลาย NMES เป็นการบำบัดด้วยการกระตุ้นไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงการทำงานของกล้ามเนื้อ เช่น การยับยั้งความตึงของกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายของเซลล์ประสาทสั่งการส่วนบน การป้องกันและปรับปรุงภาวะกล้ามเนื้อลีบที่เกี่ยวข้องกับโรคประสาทเสื่อม และการเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ อย่างไรก็ตาม การบำบัดนี้มักมีความเจ็บปวดและไม่สบายตัวเนื่องจากการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า เมื่อเทียบกับ NMES, rPMS ไม่ทำให้เกิดความไม่สบายเนื่องจากความเจ็บปวดและสามารถกระตุ้นกล้ามเนื้อชั้นลึกได้
ความแตกต่างของ rPMS และ NMES
NMES กระตุ้นตัวรับผิวหนังและอาจสร้างสัญญาณที่มีเสียงรบกวน ในขณะที่ rPMS สร้างข้อมูลการรับรู้ที่แท้จริงในระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อที่ส่งผลต่อการกลับคืนของสมอง นอกจากนี้ rPMS ไม่ต้องการการใช้ขั้วไฟฟ้าและสามารถกระตุ้นผ่านเสื้อผ้าได้ อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับ NMES, rPMS ไม่เหมาะสำหรับผู้ที่ใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจหรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังตัวอื่นๆ rPMS ยังมีขนาดใหญ่และราคาแพงกว่า NMES ทำให้การใช้งานแพร่หลายเป็นเรื่องท้าทาย แต่ rPMS มีศักยภาพในการปรับปรุงการฟื้นฟูสมรรถภาพในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองเนื่องจากความสามารถในการกระตุ้นชั้นลึกได้อย่างปลอดภัยและปรับปรุงพื้นที่กล้ามเนื้อโดยไม่เจ็บปวด
การศึกษาการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กซ้ำในระบบรอบนอก (rPMS) ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี
การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาใน rPMS
rPMS สามารถปรับปรุงการทำงานของกล้ามเนื้อในโรคของระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) แล้วการเหนี่ยวนำให้เกิดความยืดหยุ่นของ CNS จะเปลี่ยนไปอย่างไรตามพารามิเตอร์ของ rPMS? Nito และคณะ ศึกษาผลกระทบของ rPMS ต่อกล้ามเนื้อยืดข้อมือในแง่ของการปรับตัวของระบบประสาทและการทำงานของกล้ามเนื้อในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี 26 คน โดยวัดค่าศักยภาพที่เกิดจากการเคลื่อนไหว (MEP) การยับยั้งในสมองส่วนกลาง (ICI) การกระตุ้นในสมองส่วนกลาง (ICF) คลื่น M และปฏิกิริยา Hoffman ก่อนและหลังการใช้ rPMS และตรวจสอบผลกระทบของ rPMS ต่อการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อยืดข้อมือ
ในการทดลองแรก rPMS ถูกนำมาใช้กับกล้ามเนื้อยืดข้อมือที่ความถี่ต่างๆ (50, 25, และ 10 Hz) โดยกำหนดจำนวนการกระตุ้นทั้งหมดให้คงที่เพื่อศึกษาผลกระทบทางกายภาพของความถี่การกระตุ้น พบว่า MEP ของกล้ามเนื้อยืดข้อมือเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อใช้ rPMS ที่ความถี่ 50 และ 25 Hz แต่ไม่เปลี่ยนแปลงที่ความถี่ 10 Hz ในการทดลองถัดมา ซึ่งเพิ่มจำนวนการกระตุ้นและศึกษาระยะเวลาที่ต้องใช้ในการเหนี่ยวนำให้เกิดความยืดหยุ่น พบว่าจำเป็นต้องใช้ rPMS อย่างน้อย 15 นาทีที่ความถี่ 50 และ 25 Hz จากพารามิเตอร์เหล่านี้ ผลกระทบที่ยั่งยืนของ rPMS ที่ความถี่ 50 หรือ 25 Hz ถูกประเมินหลังจากใช้ rPMS เป็นเวลา 15 นาที พบว่า MEP เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญถึง 60 นาทีหลังจากการใช้ rPMS ที่ความถี่ 50 และ 25 Hz นอกจากนี้ยังพบว่าการยับยั้งในสมองส่วนกลางลดลงและการกระตุ้นในสมองส่วนกลางเพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ Maximal M-Wave และ Hoffman Reflext ไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งบ่งชี้ว่าการใช้ rPMS ไม่ได้กระตุ้นเส้นประสาทที่ออกจากสมองและกล้ามเนื้อโดยตรง แต่การเพิ่มขึ้นของ MEP เกิดจากการเปลี่ยนแปลงในสมองส่วนกลาง นอกจากนี้ยังพบว่ามีการเพิ่มขึ้นของแรงและสัญญาณ EMG ในระหว่างการเคลื่อนไหวของข้อมือหลังจากใช้ rPMS ที่ความถี่ 50 และ 25 Hz ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าการใช้ rPMS ที่ความถี่ 25 Hz หรือสูงกว่าเป็นเวลา 15 นาที สามารถเพิ่มความสามารถในการตื่นตัวของสมองส่วนกลางที่ถูกกระตุ้นและปรับปรุงการทำงานของกล้ามเนื้อจากสมองส่วนกลาง แทนที่จะเปลี่ยนแปลงความตื่นตัวของวงจรประสาทในไขสันหลัง
การศึกษาล่าสุดยังรายงานผลของ rPMS เมื่อใช้ร่วมกับเทคนิคการกระตุ้นสมองแบบไม่รุกรานและในบริเวณอื่นที่ไม่ใช่ระบบรอบนอก Kumru และคณะ [6] ตรวจสอบผลของการกระตุ้นร่วมกัน (PAS) ซึ่งเป็นการกระตุ้นซ้ำๆ ของการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กข้ามสมอง (rTMS) และ rPMS ซ้ำๆ PAS เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเหนี่ยวนำให้เกิดความยืดหยุ่นในสมองส่วนการเคลื่อนไหวของมนุษย์ มีการใช้สภาวะการกระตุ้นสามแบบกับอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี 11 คน เป็นเวลา 10 นาทีต่อครั้ง ในสภาวะ rPMS อย่างเดียว rPMS ที่ความถี่ 10 Hz ถูกใช้กับกล้ามเนื้อ extensor carpi radialis (ECR) ห้าครั้งทุก 10 วินาทีเป็นเวลา 60 รอบ ในสภาวะ rTMS อย่างเดียว rTMS ถูกใช้กับบริเวณสมองส่วนการเคลื่อนไหวหลักด้านตรงข้ามของ ECR ที่ความถี่ 0.1 Hz (60 ครั้ง) และความเข้มที่ 120% ของเกณฑ์ ECR ในสภาวะ PAS rPMS และ rTMS ที่กล่าวข้างต้นถูกใช้ร่วมกัน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าสภาวะ PAS เพิ่มความกว้างของ MEP และลด ICI ใน ECR ซึ่งบ่งชี้ว่าการกระตุ้น PAS มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความตื่นตัวของทางเดิน corticospinal และลด ICI Krause และคณะ [7] ศึกษาผลของการกระตุ้นด้วยแม่เหล็กซ้ำๆ (rMS) ที่รากประสาทคอขวา (C7/C8) ต่อความตื่นตัวของ corticospinal ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี รากประสาทคอขวา (C7/C8) ซึ่งเชื่อมต่อกับกล้ามเนื้อทดลอง กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกฝ่ามือที่หนึ่งด้านขวา ถูกกระตุ้นที่ความถี่ 20 Hz เป็นเวลา 10 วินาทีที่ความเข้ม 120% ของเกณฑ์การเคลื่อนไหวที่พักรวม 10 รอบ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า rMS ทำให้ระยะเวลาของช่วงเงียบในสมองยาวขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เพิ่ม ICI และเพิ่มความกว้างของ MEP การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ไม่พบในด้านตรงข้าม การศึกษานี้ยืนยันว่า rMS เพิ่มความกว้างของ MEP ในกล้ามเนื้อระหว่างกระดูกฝ่ามือที่หนึ่งด้านขวาโดยไม่เปลี่ยนแปลงกล้ามเนื้อระหว่างกระดูกฝ่ามือด้านซ้าย ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่า rMS มีผลต่อความตื่นตัวของสมองส่วนการเคลื่อนไหวเช่นเดียวกับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ซึ่งแสดงให้เห็นว่า rMS สามารถนำมาใช้ในการฟื้นฟูผู้ป่วยอัมพาตกระตุกและอัมพาตส่วนกลาง
ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว การเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาใน rPMS ได้รับการรายงานในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี และจากการศึกษานี้ มีการดำเนินการศึกษาการประยุกต์ใช้ทางคลินิกต่างๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
ที่มา: https://www.intechopen.com/chapters/82410
