Wpływ terapii neurofeedback na stan kliniczny i wybrane parametry

PRACE ORYGINALNE
Paweł KUBIK
Martyna STANIOS
Ewelina IWAN
Alicja KUBIK
Wpływ terapii neurofeedback na stan kliniczny
i wybrane parametry zapisu EEG u dzieci
chorych na padaczkę z napadami częściowymi
Neurofeedback therapy influence on clinical status and
some EEG parameters in children with localized epilepsy
Instytut Neuromedica
Kraków
Dyrektor:
Dr n. med. Alicja Kubik
Dodatkowe słowa kluczowe:
padaczka
napady częściowe i wtórnie uogólnione
czynność bioelektryczna mózgu
zmiany zlokalizowane i ogniskowe
grafoelementy padaczkokształtne
dzieci
Additional key words:
epilepsy
partial and secondarily generalized seizures
bioelectric activity
localized and focal changes
epileptic graphoelements
children
Autorzy dziękują pani Sabinie Tynka za
pomoc techniczną przy przygotowaniu pracy
do druku.
Adres do korespondencji:
Lek. med. Paweł Kubik
ul. Zakopiańska 2a, 30-418 Kraków
tel. 12 630-91-91
e-mail: [email protected]
Przegląd Lekarski 2016 / 73 / 3
Wprowadzenie. Neurofeedback
(EEGbiofeedback, NF) jest jedną z
metod niefarmakologicznej terapii
instrumentalnej. W leczeniu padaczki
jest uznawany za metodę uzupełniającą, redukującą liczbę napadów. Celem
tej pracy było poznanie wpływu NF na
występowanie napadów klinicznych
i czynność bioelektryczną mózgu u
dzieci chorych na padaczkę z napadami częściowymi i wtórnie uogólnionymi. Materiał i metody. Badaniami
objęto grupę 78 dzieci z napadami częściowymi a u 30 z nich także wtórnie
uogólnionymi, w wieku od 5 do 17,5 lat,
w tym 35 dziewczynek i 43 chłopców.
Były one leczone za pomocą NF w
Instytucie Neuromedica w Krakowie,
w latach 2005-2015. Czas terapii wynosił od 6 miesięcy do 3 lat. Oceniono
częstość występowania napadów
przed i po terapii NF a jednocześnie
dokonano analizy wzrokowej zapisów
EEG, oceniając czynność podstawową, lokalizację i ogniskowość zmian,
napadowość oraz występowanie grafoelementów padaczkokształtnych.
Wyniki: U 41/78 dzieci napady występowały 1-2 razy w miesiącu, u 19/78
codziennie a u 9 dzieci rozpoznano
zespół padaczkowy. W czasie terapii
NF doszło do ustąpienia klinicznych
napadów padaczkowych u 52/78 dzieci
i tylko u jednego nie dała ona żadnego
efektu. U 18 dzieci odstawiono leki a
u 22 w czasie objętym badaniami redukowano ich dawki. Grafoelementy
padaczkokształtne występowały u
46/78 dzieci przed terapią a po terapii
u 21/78 dzieci. W zakresie podstawowej czynności bioelektrycznej mózgu
liczba dzieci z czynnością nieregularną
51/27 po terapii NF zmniejszyła się do
27/51 na rzecz regularnej. Amplituda
tej czynności znormalizowała się u
19 dzieci, a u 29 dzieci pod wpływem
terapii NF znormalizowała się częstotliwość czynności podstawowej.
Szczególnie uderzające było przywrócenie synchronii i symetrii zapisu u 44
dzieci, z 11 przed na 55 po terapii NF.
Jeszcze wyraźniejszy wpływ wywarła
terapia NF na napadowość zmian w
zapisie EEG, sprowadzając ją do zera
i redukując zmiany o charakterze cią-
Neurofeedback (EEG biofeedback,
NF) is one of the methods of nonpharmacological instrumental therapy.
In the treatment of epilepsy it is considered as a complementary method,
reducing the number of seizures. The
aim of this study was to investigate the
effect of NF on the incidence of clinical attacks and bioelectrical activity
of the brain in children with epilepsy
with partial seizures and secondarily generalized seizures. Material and
methods. The study involved a group
of 78 children with partial seizures,
additionally 30 of them had secondary generalized seizures. There were
35 girls and 43 boys ranging in age
from 5 to 17.5 years. They were treated
with NF in the Neuromedica Institute
in Krakow, in the period 2005-2015.
Treatment time ranged from 6 months
to 3 years. We have evaluated the incidence of seizures before and after NF
therapy. Visual analysis of EEG recordings with assessment of background
activity, location of focal changes,
presence of paroxysmal pattern and
epileptic graphoelements. Results:
In 41/78 children seizures occurred
1-2 times a month, in 19/78 every day
and 9 children were diagnosed with
epileptic syndrome. During NF therapy
52/78 children experienced resolution
of clinical seizures. NF therapy was
ineffective in only one child. In 18 child
withdrawal of antiepileptic treatment
was achieved and in 22 reduction of
drug doses. Epileptic graphoelements
occurred in 46/78 children before treatment and in 21/78 children after treatment. Before NF therapy irregular bioelectrical activity was found in 51 children versus 27 children with regular
bioelectric activity and in 27 children
versus 51 children after the therapy.
The amplitude of this activity returned
to normal in 19 children, and in 29
children the frequency of background
activity. Particularly surprising was to
restore synchrony and symmetry of
EEG pattern in 44 children (11 children
before NF treatment to 55 children after
the treatment). Even more significant
effect of NF therapy was observed in
EEG patterns, abolition of paroxysmal
157
głym, zlokalizowanym i uogólnionym. Terapia NF również
korzystnie zredukowała liczbę zmian zlokalizowanych oraz
zmniejszyła wrażliwość zapisu EEG na stymulację za pomocą hiperwentylacji i fotostymulacji. Wnioski: U prawie
wszystkich dzieci z padaczkowymi napadami częściowymi
i wtórnie uogólnionymi w czasie terapii NF doszło do ustąpienia lub redukcji napadów klinicznych. U prawie ¼ dzieci
odstawiono leki przeciwpadaczkowe a u większej liczby zredukowano farmakoterapię. Wszystkie parametry czynności
podstawowej zapisu EEG u tych dzieci uległy poprawie, w
tym szczególnie w zakresie synchronii i symetrii zapisu a
zwłaszcza napadowości.
pattern and reduction of continuous, localized and generalized changes. NF therapy also advantageously reduced
the number of localized changes and decreased sensitivity
of EEG pattern to hyperventilation and photostimulation.
Conclusions: During NF therapy in almost all children
with epileptic partial seizures and secondarily generalized
seizures resolution or reduction of clinical seizures was
observed. In nearly ¼ of children withdrawal of antiepileptic
treatment was achieved and in higher number reduction
of pharmacotherapy. All parameters of the background
EEG bioelectric activity in these children have improved,
especially synchrony and symmetry of EEG pattern and
paroxysmal changes subsided.
Wprowadzenie
W terapii padaczki trudnej do leczenia
i lekoopornej stosuje się nie tylko farmakoterapię, ale również metody nie farmakologiczne [1]. Jedną z nich jest neurofeedback
(EEGbiofeedback, NF), najbardziej odpowiedni dla tej terapii i najlepiej poznany
rodzaj biofeedbacku. Powtarzane treningi
NF wpływają na kliniczne i neurofizjologiczne parametry choroby. Podstawowym
treningiem jest SMR/theta (sensorimotor
rhythm) a równie ważnym trening oparty na
protokole beta/theta. Wskazuje się nawet
na możliwość zastąpienia przez tą metodę
farmakoterapii padaczki, zwłaszcza lekoopornej [2]. Jeszcze bardziej obiecującą
metodą wydaje się być trening SCP (slow
cortical potentials), dzięki któremu możliwe
jest modulowanie częstotliwości elementów zapisu EEG [4]. W leczeniu padaczki
lekoopornej wykorzystuje się również GSRbiofeedback (galvanic skin response) [4,5].
Praktyczny i naukowy potencjał NF pozwala
na jego zastosowanie w leczeniu napadów
rzekomopadaczkowych [6] i wielu innych
schorzeń neuropsychiatrycznych [7].
Celem tej pracy było poznanie, jaki
był stan kliniczny i bioelektryczny mózgu
dzieci kierowanych do terapii NF z powodu
padaczki z napadami częściowymi i wtórnie
uogólnionymi, a także określenie jaki wpływ
na ważne elementy zapisu EEG dzieci
leczonych i na ich stan kliniczny wywarła
ta terapia.
w tej dziedzinie terapeuci biofeedbacku,
na podstawie indywidualnych protokołów
przygotowywanych przez lekarza specjalistę
biofeedbacku. Treningi trwały 45 minut i
wykonywane były średnio 2 razy w tygodniu (1-4 razy). Do rejestracji zapisów EEG
użyto 18 kanałowych aparatów Digi Track
firmy Elmiko a do treningów NF aparatury i
wideo-gier tej firmy.
Analizy wzrokowej zapisów EEG dokonał lekarz licencjonowany przez Polskie
Towarzystwo Neurofizjologii Klinicznej w
zakresie EEG dziecięcego, posiadający
ponad 20 letni staż pracy w tej dziedzinie
Materiał i metody
Badaniami objęto 78 dzieci chorych
na padaczkę, których rodzice zgłosili je
do terapii NF w Instytucie Neuromedica w
latach 2005-2015, w związku z nieskutecznością farmakoterapii albo też w celu jej
skrócenia. Były to wszystkie dzieci leczone
w tym Ośrodku w tym czasie. Było wśród
nich 35 dziewczynek i 43 chłopców w wieku
5-17,5 lat, które zachorowały na padaczkę
w wieku od 5 miesiąca do 17,5 roku życia.
Więcej danych charakteryzujących przebieg
padaczki, jej przyczyny, stan neuropediatryczny i leczenie przedstawiono w tabeli I.
U wszystkich dzieci wykonano co najmiej 2 zapisy EEG, pierwszy przed kwalifikacją do terapii NF i po zakończeniu terapii.
Prowadzono treningi SMR/theta i beta/theta,
stosowane od 14 lat w Instytucie Neuromedica w Krakowie. Terapię prowadzono
średnio przez 2 lata (od 6 miesięcy do 5
lat), stosując 60-300 treningów (średnio 90).
Treningi prowadzili licencjonowani a także
posiadający wieloletnie doświadczenie
158
neurofizjologii i istotny dorobek naukowy. On
również sporządził indywidualne protokoły
terapii NF, posiadając licencję specjalisty
biofeedbacku PTNK. Lekarz ten kierował
także pracą terapeutów i oceniał wyniki
ich pracy.
Wyniki
U dzieci objętych badaniami występowały napady częściowe złożone, proste i
polimorficzne, które u części z nich wtórnie
uogólniły się (Ryc. 1). U 41/78 dzieci napady
występowały 1-2 razy w miesiącu, u 19/78
codziennie a u 9 dzieci rozpoznano zespół
Tabela I
Charakterystyka dzieci i padaczki.
Children’s and epilepsy characteristic.
Zachorowanie
na padaczkę
Znana przyczyna padaczki
Zmiany ogniskowe
w badaniu
neurologicznym
Stopień
upośledzenia
umysłowego
Objawy i choroby
towarzyszące
Leczenie
5 miesiąc do
17,5 rok życia
uraz
okołoporodowy
26
hemiplegia
7
lekki
10
zaburzenia
zachowania
23
więcej niż
2 leki
25
uraz czaszkowo
mózgowy
8
diplegia
2
umiarkowany
2
bóle głowy
11
2 leki
16
wady mózgu
3
triplegia
3
lękowość 11
1 lek
37
neuroinfekcja
2
ADHD-10
poszczepienna
2
afazja
7
neurofibromatoza
1
autyzm
5
tiki
5
hipotyreoza
2
wada serca
1
chromosomopatia
3
Tabela II
Charakterystyka napadów padaczkowych.
Characteristic of epileptic sezuires.
Częstość napadów
Zespół padaczkowy
Wpływ NF na przebieg kliniczny
Codzienne 19
padaczka czołowa 5
ustąpienie napadów 52
6x w tygodniu 18
padaczka potyliczna 3
odstawienie leków 18
1-2 w miesiącu 41
zespół Landau-Kleffnera 1
w czasie redukcji leków 22
redukcja >50% 19
redukcja <50% 6
bez wpływu 1
P. Kubik i wsp.
polimorficzne
14,1%
częściowe proste
16,7%
częściowe złożone
69,2%
Rycina 1
Rodzaje napadów padaczkowych u 78 dzieci.
Types of epileptic fits at 78 children.
Rycina 2
Parametry czynności podstawowej EEG przed i po terapii NF.
Parameters of the basic EEG activity before and after NF therapy.
Rycina 3
Parametry czynności podstawowej EEG przed i po terapii NF.
Parameters of the basic EEG activity before and after NF therapy.
Rycina 4
Napadowość w zapisie EEG przed i po terapii NF.
Paroxysmal-ness in the EEG record before and after NF therapy.
Rycina 5
Lokalizacja i stymulacja parametrów zapisu EEG.
Localization and stimulation of the parameters of the EEG record.
Rycina 6
Wynik kliniczny terapii NF padaczki u 78 dzieci z napadami częściowymi.
Clinical outcome of NF therapy of epilepsy at 78 children with partial seizures.
padaczkowy. W wyniku terapii NF doszło do
ustąpienia klinicznych napadów padaczkowych u 52/78 dzieci i tylko u jednego nie dała
ona żadnego efektu. U 18 dzieci odstawiono
leki a u 22 w czasie objętym badaniami
redukowano ich dawki (Tab. II).
W zakresie podstawowej czynności bioelektrycznej mózgu u 51 dzieci była ona nieregularna a po terapii u 21 dzieci. Amplituda
tej czynności znormalizowała się u 19 dzieci
w wyniku terapii NF (Ryc. 2). U 29 dzieci
pod wpływem terapii NF znormalizowała się
częstotliwość czynności podstawowej, ale
szczególnie uderzające było przywrócenie
synchronii i symetrii zapisu u 44 dzieci (z 11
przed na 55 po terapii NF), co przedstawiono
na rycinie 3.
Jeszcze wyraźniejszy wpływ wywarła
terapia NF na napadowość zmian w zapisie
EEG, sprowadzając ją do zera i redukując
Przegląd Lekarski 2016 / 73 / 3
Tabela III
Przebieg kliniczny padaczki w czasie terapii NF u 78 dzieci z napadami częściowymi.
Clinical course of epilepsy during NF therapy in 78 children with partial seizures.
Wpływ terapii NF
na przebieg kliniczny
Rezultat przebiegu
klinicznego
Udział %
Rezultat przebiegu
klinicznego skumulowany
Udział %
skumulowany
ogółem
118
100 %
ustąpienie napadów
52
44 %
52
44 %
w czasie redukcji leków
22
19 %
74
63 %
redukcja > 50%
19
16 %
93
79 %
odstawienie leku
18
15 %
111
94 %
redukcja < 50%
6
5%
117
99 %
bez wpływu
1
1%
118
100 %
zmiany o charakterze ciągłym, zlokalizowanym i uogólnionym (Ryc. 4). Grafoelementy
padaczkokształtne występowały u 46/78
dzierci przed terapią a po terapii 21/78. Tera-
pia NF również korzystnie zredukowała liczbę zmian zlokalizowanych oraz zmniejszyła
wyniki stymulacji zapisu EEG za pomocą
hiperwentylacji i fotostymulacji (Ryc. 5). Na
159
delem kontroli zwrotnej napadów padaczkowych w korze mózgowej człowieka, ze
szczególnym uwzględnieniem elementów
ostrych i profilu elektrod [15]. Taką terapię w
badaniach własnych prowadzono zarówno
u dzieci z padaczką częściową jak i z napadami pierwotnie uogólnionymi [16].
Rycina 7
Wpływ kliniczny terapii NF padaczki u 78 dzieci z napadami częściowymi.
Clinical influence of NF therapy of epilepsy at 78 children with partial seizures.
Rycina 8
Wykres pareto wyniku przebiegu klinicznego padaczki u 78 dzieci z napadami częściowymi.
Graph pareto of result of the clinical course of epilepsy at 78 children with partial seizures.
rycinach 6 i 7 zilustrowano wpływ terapii
NF na przebieg kliniczny padaczki u dzieci.
Wykres pareto wyniku przebiegu klinicznego
padaczki u 78 dzieci z napadami częściowymi zaprezentowano na rycinie 8.
Dyskusja
Jeszcze w 2011 roku ze znanego uniwersyteckiego ośrodka w USA opisano 3
dzieci chorych na padaczkę, których rodzice
zdecydowali się na terapię NF [8]. Na kliniczne znaczenie terapii NF wskazywano
już wcześniej, także w polskich opracowaniach [9]. Metaanaliza przeprowadzona na
podstawie 10 informatywnych spośród 63
publikacji z lat 1970-2005, objęła grupę 87
dzieci z padaczką. U 74% z nich częstość
napadów padaczkowych zmniejszyła się
po dodaniu do farmakoterapii treningów NF
(SMR i SCP) [10]. W obecnym opracowaniu, obejmującym dane 78 dzieci z jednego
ośrodka, tylko u 1 NF nie przyniósł żadnych
korzyści, natomiast u 18 dzieci odstawiono
leki przeciwpadaczkowe a u 22 zmniejszono ich dawki. Już w 2008 roku pojawiły się
publikacje o odstawieniu leków przeciwpadaczkowych u 76% chorych z padaczką
trenowanych w programie SMR [11]. Trzeba
też zaznaczyć, że nie tylko padaczka jednoznacznie lekooporna była przyczyną podjęcia terapii NF w Instytucie Neuromedica,
ale także stanowisko rodziców aby dokonać
próby zredukowania liczby i dawki leków
160
przeciwpadaczkowych, a także skrócenia
czasu leczenia padaczki.
W grupie 27 pacjentów z padaczką zlokalizowaną nie wykazano korelacji między
poprawą kliniczną a wiekiem, farmakoterapią, przebiegiem napadów i lokalizacją
ogniska [12]. W pracy własnej wykazano,
że lokalizacja ogniska nie miała istotnego
znaczenia dla redukcji o 50% ogniskowości
pod wpływem terapii NF. W obecnej pracy
nie analizowano wpływu NF na zaburzenia
towarzyszące padaczce, na co zwracają
uwagę inni autorzy, także u dzieci z zespołem ADHD z/bez padaczki skroniowej [1,7].
Trudno jest znaleźć w piśmiennictwie publikacje odzwierciedlające wyniki długoterminowego wpływu terapii NF na czynność bioelektryczną mózgu u chorych na padaczkę.
Nie ma jasnej jak dotyczczas odpowiedzi na
pytanie, czy terapia NF w oparciu o ilościowe
EEG ma jakąś przewagę nad terapią prowadzoną w oparciu o protokoły klasyczne [13].
W badaniach u zaledwie 4 chorych
z padaczką skroniową za pomocą elektrod
implantowanych, nie wykazano wpływu NF
na aktywność iglic różną po stronie ogniska
i przeciwnej, co zdaniem autorów przemawiało za nieefektywnością treningów SCP
na ognisko padaczkowe [14]. W badaniach
własnych, prowadzonych za pomocą elektrod powierzchniowych, wykazano znaczną
skuteczność terapii NF (SMR/theta i beta/
theta). Trwają prace nad skutecznym mo-
Wnioski
1. U prawie wszystkich dzieci z padaczkowymi napadami częściowymi i wtórnie
uogólnionymi w czasie terapii NF doszło do
ustąpienia lub redukcji napadów klinicznych.
2. U prawie ¼ dzieci leczonych NF odstawiono leki przeciwpadaczkowe, a u 1/3
zredukowano farmakoterapię.
3. Wszystkie parametry czynności podstawowej zapisu EEG u tych dzieci uległy
poprawie, w tym szczególnie w zakresie
synchronii i symetrii zapisu a zwłaszcza
napadowości.
Piśmiennictwo
1. 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 2015, Sep. 7 (epub
ahead of print).
2. Egner T, Sterman MB: Neurofeedback treatment of
epilepsy: from basic rationale to practical application.
Expert Rev Neurother. 2006; 6: 247-257.
3. Sterman MB, Egner T: Foundation and practice of
neurofeedback for the treatment of epilepsy. Appl
Psychophysiol Biofeedback 2006; 31: 21-35.
4. Nagai Y, Matsuura M: Biofeedback treatment for
epilepsy. Brain Nerve 2011; 63: 385-392.
5. Nagai Y, Goldstein LH, Fenwick PBC, Trimble MR:
Clinical efficacy of galvanic skin response biofeedback training in reducing seizures in adult epilepsy:
a preliminary randomized controlled study. Epilepsy
Behav. 2004; 5: 216-223.
6. Swingle PG: Neurofeedback treatment of pseudoseizure disorder. Biol Psychiatry 1998; 44: 1196-1199.
7. Heinrich H, Gevensleben H, Strehl U: Annotation:
neurofeedback-train your brain to train behaviour. J
Child Psychol Psychiatry 2007; 48: 3-16.
8. Legarda SB, McMahon D, Othmer S, Othmer S:
Clinical neurofeedback: case studies, proposed
mechanism, and implication for pediatric neurology
practice. J Child Neurol. 2011; 26: 1045-1051.
9. Kubik A (red.): Szkolenie licencyjne specjalisty
i terapeuty biofeedbacku. Wydawnictwo Elmiko.
Kraków-Milanówek-Warszawa, 2013.
10. Tan G, Thornby J, Hammond DC, Strehl U, Canady B. et al: Meta-analysis of EEG biofeedback in
treating epilepsy. Clinical EEG Neuroscience 2009;
40: 173-179.
11. 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.
2008; 39: 203-205.
12. Kotchoubey B, Strehl U, Holzapfel S, Blankenhorn
V, Froscher W, Birbaumer N: Negative potential
shifts and the prediction of the outcome of neurofeedback therapy in epilepsy. Clin Neurophysiol. 1999;
110: 683-686.
13. Walker JE: Using QEEG-guided neurofeedback for
epilepsy versus standardized protocols: enhanced
effectiveness? Appl Psychophysiol Biofeedback
2010; 35: 29-30.
14. Fritz NE, Fell J, Burr W, Axmacher N, Elger CE,
Helmstaedter C: Do surface DC-shifts affect epileptic
hippocampal EEG activity? Epilepsy Res. 2011; 95:
136-143.
15. Lopour BA, Szeri AJ: A model of feedback control
for the charge-balanced suppression of epileptic
seizures. J Comput Neurosci. 2010; 28: 375-387.
16. Kubik P, Kraj B, Kubik A: Wpływ terapii neurofeedback na stan kliniczny i wybrane parametry zapisu
EEG u dzieci chorych na padaczkę z napadami pierwotnie uogólnionymi. Przegl Lek. 2016; 73 152-156.
P. Kubik i wsp.