Entrenamiento de la marcha en el lesionado medular. Uso de sistemas electromecánicos y estimulación transcraneal no invasiva

Abstract

Las lesiones medulares presentan, como una de las consecuencias principales, una alteración o pérdida de la capacidad de marcha. Basado en modelos animales, a finales de los años 80 se desarrolló el Entrenamiento de la Marcha Asistida con Soporte Parcial del Peso Corporal (EMA-SPPC) utilizando una cinta sin fin y la suspensión parcial del peso corporal mediante un arnés. El desarrollo de tecnología robótica para el EMA-SPPC ha llevado a la introducción de sistemas como el Lokomat® y el Gait Trainer GT I® en los centros de neurorehabilitación. Planteamos un estudio longitudinal en pacientes con una lesión medular utilizando estos dos sistemas (Lokomat® o Gait Trainer GT I®) con una frecuencia y duración del entrenamiento determinadas. La respuesta al entrenamiento la valoramos utilizando escalas clínicas y funcionales ya establecidas que nos permiten objetivar las ganancias obtenidas. Los resultados apoyan el uso preferente de estos sistemas en pacientes con una lesión motora incompleta y que los mayores beneficios se encuentran cuando se inicia el entrenamiento en las fases tempranas, dentro de los 6 primeros meses tras la lesión. Como otra herramienta de valoración de resultados utilizamos también técnicas neurofisiológicas. Es conocida la importancia de la modulación de los reflejos para obtener un control motor adecuado. En concreto examinamos la modulación del reflejo H por estimulación magnética transcraneal (EMT) y su evolución tras el entrenamiento de la marcha. De esta forma encontramos que los pacientes con una lesión medular incompleta motora tienen alteraciones en el control de los reflejos espinales segmentarios, cuyo correlato neurofisiológico se encuentra en una disminución de la facilitación del reflejo H inducida por EMT (en la fase de 20 ms.). La facilitación temprana (20 ms) del reflejo H por EMT aumenta en mayor medida tras la rehabilitación en aquellos pacientes que empezaron su entrenamiento con < 3 meses desde su lesión. Existe una correlación positiva entre el incremento de facilitación del reflejo H por EMT y la mejora en la funcionalidad (escala de marcha WISCI II) tras el entrenamiento en aquellos pacientes con < 3 meses de evolución. La modulación del reflejo H por EMT puede ser otra herramienta para la valoración de los lesionados medulares aportando medidas cuantitativas del control del cortex motor sobre los reflejos de las extremidades inferiores. La EMT además de como herramienta diagnostica puede ser utilizada de forma terapéutica en su modalidad repetitiva (EMTr). La EMTr puede modular la excitabilidad cortical e inducir cambios sobre las vías cortico espinales. De esta forma nos planteamos el uso combinado de la rehabilitación de la marcha con EMTr de alta frecuencia y su influencia en los resultados funcionales del paciente. La EMTr asociada al entrenamiento de la marcha en sujetos con una lesión medular incompleta mejora el balance muscular de las EEII, la espasticidad y la velocidad de marcha. Las ganancias funcionales se mantienen por lo menos 2 semanas tras el tratamiento. Se postula que el mecanismo a través del cual la EMTr produce las mejoras descritas es a través de la facilitación de las proyecciones corticoespinales. Podemos considerar la EMTr como una herramienta prometedora en los programas de rehabilitación de la lesión medular.

Spinal cord injuries (SCI) have as one of the main consequences, the alteration or loss of the ambulation capacity. Based on animal models, in the late 1980s, body weight–supported treadmill training (BWSTT) was developed for gait rehabilitation using a treadmill, body weight support, and manual assistance. The development of robotic technology for the BWSTT, has come to the introduction of new systems like the Lokomat® and the Gait Trainer GT I® in the neurorehabilitation centers. We conducted a longitudinal study in subjects with a spinal cord injury using these two systems (Lokomat® or Gait Trainer GT I®) with the same frequency and duration of training. The response to training was assessed using accepted clinical impairment and functional scales, allowing us to assess the improvement obtained. The results support the preferred use of these systems in patients with an incomplete motor lesion, and that the most benefits are obtained if the training is started in the initial phases, especially in the first 6 months post injury.

As another tool for evaluation of outcomes we also use neurophysiological techniques. It is well known, that the modulation of reflexes is an important aspect of motor control. In particularly we studied the H reflex modulation by transcranial magnetic stimulation (TMS) and its change after gait training.

We found that the subjects with a motor incomplete SCI have a deficit in the appropriate control of the spinal reflexes, with a neurophysiologic correlation of a reduced H reflex facilitation by TMS (phase of 20 ms). The H reflex modulation by TMS at the early phase (20 ms) improves after gait training on those subjects who stated the training in the first 3 months after injury. There is a good correlation between the increase of H reflex facilitation and the improvement in functional aspects (gait scale WISCI II) after training in the group with less than 3 months after injury. The H reflex modulation by TMS may be another neurophysiological tool to provide quantified measures to the supraspinal control of lower limb reflexes in patients with SCI.

Besides being a diagnostic tool, TMS may be used as a therapeutic tool in its repetitive mode (rTMS). rTMS may modulate cortical excitability and induce changes in the corticospinal tracts. We conducted a study combining gait training with high frequency rTMS, in order to assess the influence of the rTMS in the functional outcome of the patient. Our results showed that rTMS combined with gait training are beneficial for motor recovery in the lower limbs, walking speed, and reduction of spasticity in incomplete SCI patients. The functional gains were maintained at least 2 weeks post training. It is possible that the improvements found are induced through the facilitation of corticospinal excitability. We can consider rTMS as a promising tool in the SCI rehabilitation programs.