肉毒毒素和肌肉刺激联用在运动障碍治疗中的应用 技术领域 本发明涉及化学去神经药和自动肌肉刺激治疗联用在治疗运动障碍中应用的方 法、 含有所述药物的试剂盒、 以及随意自动地进行肌肉刺激 ( 例如运动 ) 治疗的设备。
背景技术 A. 化学去神经药
化学去神经法涉及阻止神经刺激其靶组织 ( 例如肌肉、 腺体或其他神经 ) 的制剂 的应用。例如， 采用苯酚、 乙醇或肉毒毒素进行化学去神经法。例如， 化学去神经法适用于 一或二处大肌肉或者几处小肌肉局部痉挛的患者。该法可以用于缓解症状， 诸如肌肉痉挛 和疼痛， 以及反射亢进。能够干扰肌肉创新的化学去神经药也可被称为 “肌肉弛缓剂” 。
本文中使用的术语 “肌肉弛缓剂” 涉及至少两个主要治疗组 ： 神经肌肉阻滞剂和解 痉剂。神经肌肉阻滞剂通过干扰神经肌肉终板处的传导而起作用， 且没有 CNS 活性。它们 经常在手术过程中、 在重症监护和急救医学中使用， 以分别导致局部或完全瘫痪， 或者剂量
依赖性轻瘫 ( 即用作肌肉紧张调节剂 )。解痉剂， 也已知为 “中枢作用” 肌肉弛缓剂， 用于缓 解肌肉骨骼疼痛和痉挛， 以减少多种神经系统疾病中的痉挛。
神经肌肉阻滞剂和解痉剂作为肌肉弛缓剂经常一起应用， 这两个术语是指不同的 制剂组。
神经肌肉阻断药物能阻断神经肌肉接头处的神经肌肉传导， 导致瘫痪或受累的骨 骼肌肉的轻瘫。这可通过乙酰胆碱 (ACh) 合成或释放的抑制在突触前起作用， 或者通过在 乙酰胆碱受体处在突触后起作用而完成。在突触前起作用的药物的实施例有肉毒毒素、 河 豚毒素和破伤风毒素。
术语 “化学去神经法” 还包括所有直接或间接由化学去神经药引起的效应， 因此也 包括所述化学去神经药的上游、 下游或长期的效应。 因此突触前效应以及突触后效应、 组织 效应和 / 或由脊髓或传入神经元引起的间接效应也包括在内。
一种化学去神经药 - 肉毒毒素， 尽管是目前已知最具毒性的化合物之一， 但在过 去已经用于治疗多种疾病和机能障碍， 例如其中一些在 PCT/EP 2007/005754 中有描述。 而且， 基于 A 型肉毒毒素蛋白复合物的 A 型肉毒毒素， 其商品名分别为 Inc.) 和商品名 Dysport( 可获得市售的商品名为 (Allergan Ltd.)， 可市售获得。从德国 Merz PharmaceuticalsGmbH 的药物组合物， 该药物组合物基于高纯化的毒素制品， 且含有无复合蛋白的神经毒性成分 A 型肉毒毒素、 以独立的形式存在。
肌肉刺激治疗
本领域中已知多种肌肉刺激治疗。具体而言， 我们指的是本文中 “具体实施方式” 章节中的 B 部分。
一个优选的实施方案是行进治疗 (locomotion therapy)。
在 中 枢 步 态 障 碍 患 者 的 ( 再 ) 康 复 过 程 中， 利 用 加 强 神 经 可 塑 性 原 理， 通过 执 行 特 殊 的 训 练 任务， 完 整 的 建 立 了 用 于 恢 复 行 走 能 力 的 行 进 治疗 ( 例 如， 见 HesseS.(2001)Locomotor therapy inneurorehabilitation ， NeuroRehabilitation 16 ： 133-139) ； Borgraefe 等 -(2007)Movement Disorders， 23， 280-282 ； Meyer-Heim 等 (2007) Developmental Medicine & Child Neurology 2007， 49， 900， 906。
应用于成人的传统地面步态训练 (Conventional over-ground gaittraining， COGT) 由减重步态训练法 (body weight supported treadmilltraining， BWSTT) 支持， 因其可以增加功能性益处， 诸如对称性和增加行走速度 (Barbeau H， Visintin M.(2003) Optimal outcomesobtained with body-weight support combined with treadmill training instroke subjects， Arch Phys Med Rehabil 84 ： 1458-1465 ； McNevin NH， Coraci L， Schafer J.(2000)Gait in adolescent cerebral palsy ： the effect ofpartial unweighting， Arch Phys Med Rehabil 81 ： 525-528)。 因此， 考虑在这些方法中安排人力资 源用于辅助指导。 通过采用 BWSTT 和 COGT， 进行了创伤性脑损伤 (TBI) 或不完全性脊髓损伤 (SCI) 成人患者的对照试验 (Dobkin B， Apple D， Barbeau H， Basso M， BehrmanA， Deforge D， 等 .(2006)Weight-supported treadmill vs over-groundtraining for walking after acute incom-plete SCI， Neurology 66 ： 484-493 ； Wilson DJ， Powell M， Gorham JL， Childers MK(2006)Ambulationtraining with and without partial weightbearing after traumatic braininjury ： results of a randomized， controlled trail， Am J Phys Med Rehabil85 ： 68-74)。 对于脑瘫 (CP) 的儿童， 发现一般的功能性强度训练能有效改善功能表现。令人 鼓舞的证据表明， 强化的 BWSTT 可以改善这些儿童的行走能力 (Song WH S1， Kim YJ， Yoo JY， (2003)Treadmill trainingwith partial body weight support in children with cerebral palsy， ArchPhys Med Rehabil 84(E2))。
为了恢复或发展行走能力， 反复和剧烈的训练似乎是启动 ( 再 ) 学习的关键点。 因此， 在过去的十年里开发了自动的步态训练设备， 以进一步改善步态训练 (Colombo G， Joerg M， Schreier R， Dietz V.(2000)Treadmill training of paraplegic patients using a robotic orthosis， JRehabil Res Dev 37 ： 693-700 ； Hesse S， Schmidt H， Werner C， BardelebenA(2003)， Upper and lower extremity robotic devices for rehabilitationand for studying motor control， Curr Opin Neurol 16 ： 705-710)。
美国专利 No.6,821,233 中详细描述了这种设备。该专利涉及一种自动的机器， 用于下肢轻瘫和偏身轻瘫患者的跑步机治疗， 它可以自动地指导在跑步机上的腿。权利 要求中的机器由能指导腿处于运动生理模式的驱动和控制矫形装置、 跑步机及减荷装置 (reliefmechanism) 组成。欧洲专利 No.1586291 的主题是一种改进的减荷装置， 其通过卸 载至少一部分体重来帮助支持患者。美国专利 No.6,059,506 和美国专利 No.6,685,658 的 主题分别是用于行进治疗的其他设备。
可从 Ho-coma AG 获得市售的例如商品名为的自动行进治疗用的设备。最近开发了 DGO
的儿童模型， 其可允许从大约 4 岁及以上开始训练儿童。根据本发明， 需要治疗的运动障碍的一个具体方面涉及儿童脑瘫 (CP)。CP 是儿 童中最常见的运动障碍。每 1000 名儿童中就有 1.5 到 2.5 名发生脑瘫。CP 是一种运动和 表现的发展障碍， 由于尚待发育的年轻大脑受损 ( 早期脑损伤 ) 所致。正因如此， CP 是一 个总称， 其给出了由例如早期脑损伤所致的情况范围， 早期脑损伤可能发生在出生前、 出生时、 或出生左右或者生命的第一年。本文中使用的 CP 还包括任何由其他原因导致肌肉过度 活跃的疾病和障碍。脑损伤可能由多种情况所致， 例如早产。尽管导致脑瘫的脑损伤是非 进行性损伤， 但随着患者的成长， 它的影响会有所变化。这可能导致肌肉的动态挛缩， 其随 着时间将变化成固定的挛缩， 并且会完全损伤或抑制患者使用受损肌肉的能力。
除了上述提及的行进治疗， 传统上大多数病例中所选用治疗 CP 的方法就是手术。 近年来， 肉毒毒素作为细菌毒素已经被用于治疗脑瘫。利用肉毒毒素治疗 CP 的概述记载 于欧洲专利 No.0605501， 以及 “2006 年用肉毒毒素治疗脑瘫儿童的欧洲共识表” European Journalof Pediatric Neurology 10(2006)， 215-225， 以及其中引用的文献。
鉴于上述引用的现有技术， 本发明的目的是提供运动障碍备选治疗方法的应用， 例如儿童 CP 伴随运动障碍治疗方法的应用。本发明进一步的目的是提供这些障碍的改进 治疗的应用， 在一个实施方案中涉及个体动作发育 (individual motor development)。
本发明还有一个目的是提供一种试剂盒， 特别设计用于本文中预治疗的运动障碍 的患者。 发明内容 在一个实施方案中， 通过将一种含有有效量化学去神经药的药物施予患者， 来治 疗所述患者的运动障碍， 解决了上述目的和其他目的， 其中所述患者是已经或将要接受肌 肉刺激治疗的患者， 且其中所述药物是在所述肌肉刺激治疗之前和 / 或期间和 / 或之后施 予。
在另一个实施方案中， 通过有效量的化学去神经药在制备用于施予患者的、 治疗 所述患者运动障碍的药物中的应用， 解决了上述目的和其他目的， 其中所述患者是已经或 将要接受自动肌肉刺激治疗的患者， 且其中所述药物是在所述肌肉刺激治疗之前和 / 或期 间和 / 或之后施予。
所述肌肉刺激治疗是自动肌肉刺激治疗。所述自动肌肉刺激治疗是肌肉激活治 疗， 其中所述肌肉激活是指肌肉代谢的强于所述肌肉的静息状态。 在又一个实施方案中， 所 述自动肌肉刺激治疗是肌肉运动治疗。
在一个实施方案中， 所述肌肉刺激治疗是自动运动治疗。
在进一步的实施方案中， 所述肌肉激活包括温度刺激、 电刺激、 振动、 声波激活、 静 力学装置激活、 电磁波或磁场激活、 药学激活， 或其任何方式的组合。 在一个实施方案中， 所 述温度刺激是以 40℃以上， 或 45℃以上， 或 50℃以上， 升至 55℃， 升至 60℃， 升至 70℃或升 至 80℃的温度对靶肌肉加热。
在另一个实施方式中， 通过温度刺激的所述自动肌肉激活是以 35℃以下， 或 30℃ 以下， 或 25℃以下， 或 20℃以下， 或 10℃以下， 降至 0℃， 降至 -5℃， 降至 -10℃或降至 -20℃ 的温度对靶肌肉进行冷却。在另一个实施方案中， 所述电刺激是针对刺激神经支配的靶肌 肉。
在另一个实施方案中， 所述电刺激是针对刺激靶肌肉本身。
在另一个实施方案中， 所述振动是直接针对全身的。 在另一个实施方案中， 所述振 动是直接针对单一肌肉、 肌肉群或肢体。 在另一个实施方案中， 所述声波是超声波或可听声 波。在另一个实施方案中， 所述超声波或可听声波是直接针对单一肌肉、 肌肉群或肢体。
在另一个实施方案中， 所述静力学装置包括水射流 (water-jets)。在另一个实施 方案中， 所述水射流是直接针对单一肌肉、 肌肉群或肢体。
在另一个实施方案中， 所述电磁波包括微波。 在另一个实施方案中， 所述电磁波是 直接针对单一肌肉、 肌肉群或肢体。
在另一个实施方案中， 所述磁场包括磁刺激。
在进一步的实施方案中， 所述药学激活包括施予兴奋剂、 肌肉收缩剂、 能增加肌肉 中血流量的物质、 能升高肌肉温度的物质、 能通过允许化学去神经药结合和进入细胞来上 调表面蛋白数量的物质， 或其任何组合。
在一个实施方案中， 所述兴奋剂选自由 β3 受体激动剂、 咖啡因、 麻黄碱、 苯丙胺、 甲基苯丙胺、 哌甲酯、 可卡因衍生物、 及其任何组合组成的组。
在另一个实施方案中， 所述肌肉收缩剂选自由具有交感作用的物质、 具有抗 β2 肾 上腺素受体作用的物质、 咖啡因、 乙酰胆碱、 尼古丁、 地棘蛙素衍生物、 ABT-594、 二甲基苯基 哌嗪、 琥珀酰胆碱、 从 dalbergia saxatilis( 黄檀属 ) 中分离的肌肉刺激皂苷衍生物、 钙、 钾、 去甲肾上腺素、 肾上腺素、 白三烯、 含有花生四烯酸衍生物的丙二烯、 及其任何组合组成 的组。
在 另 一 个 实 施 方 案 中， 所 述 能 增 加 肌 肉 中 血 流 量 的 物 质 选 自 由 EDHF、 间质 + + K (interstitial K )、 一氧化氮、 β2 肾上腺素受体激动剂、 组胺、 前列环素、 前列腺素、 VIP、 细胞外腺苷、 细胞外 ATP、 细胞外 ADP、 L- 精氨酸、 缓激肽、 P 物质、 尼亚新 ( 烟酸 )、 血小板 活化因子 (PAF)、 CO2、 间质性乳酸、 腺苷 (Adeno)、 α 受体阻断剂、 亚硝酸异戊酯、 心钠素、 乙醇、 组胺诱导剂、 补体蛋白 C3a、 C4a、 C5a、 一氧化氮诱导剂、 三硝酸甘油 ( 硝酸甘 油 )、 单硝酸异山梨酯、 二硝酸异山梨酯、 季戊四醇四硝酸酯 (PETN)、 硝普钠、 PED5 抑制剂、 间接增加一氧化氮作用的制剂、 西地那非、 他达拉非、 伐地那非 (tardenafil)、 四氢大麻酚、 可可碱、 罂粟碱、 及其任何组合组成的组。在另一个实施方案中， 所述能升高肌肉温度的物 质选自由麻黄、 酸橙 ( 辛弗林 )、 辣椒、 姜、 西布曲明及其代谢物、 咖啡因、 及其任何组合组成 的组。
在另一个实施方案中， 所述表明蛋白选自由含有上调 SV2、 GT1b、 GD1b、 GQ1b、 突触 结合蛋白多肽、 Syt1 和 Syt2 的物质组成的组。
在另一个实施方案中， 所述上调表面蛋白数量的物质选自由激素、 生长因子、 神经 营养因子、 受体 - 内吞 (intemalization) 的阻断物质、 增强受体表面表达的因子、 抑制蛋 白 - 抑制剂、 蛋白酶抑制剂、 受体降解的阻断物质、 抑制 G- 蛋白的抑制剂、 竞争性受体拮抗 剂和神经递质降解剂组成的组。
在又一个实施方案中， 所述自动运动治疗由自动步态矫形器或手臂推动器 (arm mover) 支持。
在一个实施方案中， 所述自动步态矫形器与跑步机联用。
在另一个实施方案中， 通过采用包含驱动和控制矫形装置的设备实施所述自动运 动治疗， 所述装置能指导所述患者的腿处于运动生理模式， 在一个实施方案中， 采用了跑步 机和对所述患者的体重起作用的减荷装置。
在另一个实施方案中， 减荷装置包括用于调节患者高度和作用于患者重量的减荷 力， 其中所述重量由电缆支持， 第一电缆长度调节装置提供电缆长度的调节， 以限定所述悬浮重量的高度， 第二电缆长度调节装置提供电缆长度的调节， 以限定作用于所述悬浮重量 的减荷力。
在另一个实施方案中， 其中通过应用用于活动平板训练的器械实施所述自动运动 治疗， 该器械包括跑步机、 患者的减荷装置和驱动矫形装置， 其中在跑步机上设置了一个高 度可调的平行四边形， 以稳定矫形装置并防止患者向前、 向后和向两侧倾倒， 该平行四边形 连接在矫形装置上， 该矫形装置包括髋部矫形装置和两个腿部部件， 提供了两个髋部驱动 器以移动髋部矫形装置， 提供了两个膝部驱动器以移动腿部部件 ； 髋部矫形装置和腿部部 件都是可调节的， 提供的带有套口的腿部部件可调节大小和位置 ； 提供了控制单元用来控 制矫形装置的移动和控制跑步机的速度。
在另一个实施方案中， 通过应用活动平板训练器械实施自动运动治疗， 该器械包 括带有扶手的跑步机、 患者减荷装置和驱动矫形装置， 其中提供了用于稳定矫形装置的设 备， 以防止患者向前、 向后和向两侧倾倒 ； 该矫形装置包括髋部矫形装置和两个腿部部件， 提供了两个髋部驱动器以移动髋部矫形装置， 提供了两个膝部驱动器以移动腿部部件 ； 提 供了滚珠丝杆杠轴驱动器 (a ball screw spindle drive) 用于每个膝驱动和髋部驱动， 矫 形装置和腿部部件都是可调节的， 提供的带有套口的腿部部件可调节大小和位置 ； 提供了 控制单元用来控制矫形装置的移动和控制跑步机的速度。 在另一个实施方案中， 通过应用用于行进治疗的器械实施自动运动治疗， 该行进 治疗是指下肢轻瘫或偏身轻瘫患者双侧或单侧痉挛状况的复健或康复， 所述器械包括高度 和倾斜度可调节的立式桌， 在立式桌上有患者用的夹持装置的紧固带， 患者腿部运动用的 传动装置， 其由膝部装置和脚部装置组成， 对于枢轴关节的腿部来说， 立式桌有可替换的头 部， 借此枢轴关节提供一个可调节的髋部伸展角， 因此提供了一个调节装置 ； 膝部和脚部可 置换的设置在腿部装置的扶手上 ； 在膝伸展期间脚部装置可用于对脚掌施加力 ； 提供了控 制单元用于控制器械的移动。
在又一个实施方案中， 通过应用对生命体的第一部分和第二部分之间施加力的设 备实施自动运动治疗， 所述设备包括 ： 分别与第一和第二部分相关联的第一和第二连接组 件， 每个所述第一和第二连接组件包括 ：
a. 在所述部分的位置上固定的支撑结构， 每个支撑结构都是一个支撑连接 ； 和
b. 通过关节连接在每个所述支撑连接的铰接构件 ； 其中所述第一和第二连接组 件的所述铰接构件通过枢轴关节彼此连接， 所述第二组件的所述铰接构件延伸到所述枢轴 关节 ； 所述第一连接组件中连接在构件上的第一和第二套管 ； 分别通过所述第一和第二套 管拉伸第一和第二肌腱， 在所述第二连接组件中连接在构件上， 其中在第二连接组件中在 所述枢轴关节的一侧， 所述肌腱之一连接在所述铰接构件上， 且在所述第二连接组件中在 所述枢轴关节的相对侧， 另一个肌腱连接在所述铰接构件上。
在另一个实施方案中， 通过应用在手的第一和第二部分施加力的设备实施自动运 动治疗， 所述部分之一是指骨， 所述设备包括 ： 分别与第一和第二部分相关联的第一和第二 连接组件， 每个连接组件包括 ：
a. 在所述部分的位置上固定的支撑结构， 每个支撑结构都是一个支撑连接 ； 和
b. 通过关节连接在每个所述支撑连接的铰接构件 ； 其中所述第一和第二连接组 件的所述铰接构件通过枢轴关节彼此连接， 所述第二组件的所述铰接构件延伸到所述枢轴
关节 ； 所述第一连接组件中连接在构件上的第一和第二套管 ； 分别通过所述第一和第二套 管拉伸第一和第二肌腱， 在所述第二连接组件中连接在构件上， 其中在第二连接组件中在 所述枢轴关节的一侧， 所述肌腱之一连接在所述铰接构件上， 且在所述第二连接组件中在 所述枢轴关节的相对侧， 另一个肌腱连接在所述铰接构件上。
在另一个实施方案中， 运动障碍是运动机能亢进的和 / 或运动机能减退的运动障 碍， 其中激动剂和拮抗剂之间的失衡干扰了这种功能。 在另一个实施方案中， 运动障碍伴随 着脑瘫、 M. 帕金森、 中枢步态障碍、 脊髓损伤、 肌张力障碍、 外伤性脑损伤、 遗传性疾病、 代谢 紊乱、 动态肌肉挛缩和 / 或中风。在另一个实施方案中， 运动障碍与选自足内翻、 足外翻、 下 肢痉挛、 上肢痉挛、 内收肌痉挛、 臂张力失常、 手张力失常、 髋关节屈曲挛缩、 髋关节内收、 膝 关节屈曲痉挛 ( 蜷缩步态 )、 踝跖屈、 髁下关节的旋前或旋后、 书写痉挛、 音乐家似的抽筋、 高尔夫球员似的抽筋、 腿部肌张力障碍、 大腿内收、 大腿外展、 屈膝、 膝盖延伸、 马蹄内翻足、 足肌张力障碍、 纹状体脚趾、 脚趾屈曲、 脚趾延长中的至少一种相关。
在一个实施方案中， 所述患者是成人。 在另一个实施方案中， 所述患者没有完成其 动作发育， 且没有发生固定肌肉挛缩。 在另一个实施方案中， 所述患者是最大年龄为六岁的 儿童。
在另一个实施方案中， 通过注射施予化学去神经药， 例如肉毒毒素。 在另一个实施方案中， 所述制剂在治疗过程中施予数次。 在另一个实施方案中， 在运动治疗开始之前第一次施予所述制剂。 在另一个实施方案中， 在 3 至 6 个月的间期再次施予所述制剂。 在另一个实施方案中， 在 2 周到少于 3 个月的间期再次施予所述制剂。 在另一个实施方案中， 在肌肉活动干扰自动肌肉激活治疗的时间点再次施予所述制剂。 在一个实施方案中， 化学去神经药是肉毒毒素。
在一个实施方案中， 施予的肉毒毒素的有效量在成人中超过神经毒性成分的 500U 或者在儿童中超过 15U/kg 体重。
在另一个实施方案中， 肉毒毒素是 A 型肉毒毒素复合物。
在另一个实施方案中， 肉毒毒素是肉毒梭菌毒素复合物中的神经毒性成分。
在另一个实施方案中， 肉毒毒素选自由血清型 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 及其混合物组成的 组。在另一个实施方案中， 神经毒性成分为 A 型。
此外， 本发明涉及一种用于运动障碍患者的治疗的试剂盒， 其包括含有有效量化 学去神经药的药物， 以及用于进行肌肉刺激治疗的装置， 诸如用于进行自动运动治疗的设 备。
在一个实施方案中， 所述用于进行肌肉刺激治疗的装置选自由温度刺激装置、 电 刺激装置、 振动装置、 声波激活装置、 静力学装置、 电磁波装置和磁场装置， 或其组合组成的 组。
在另一个实施方案中， 用于进行肌肉刺激治疗的所述装置是自动运动治疗， 其包 括驱动和控制步态矫形器和 / 或可以指导所属患者的四肢处于运动生理模式的手臂推动 器。
在另一个实施方案中， 化学去神经药是肉毒毒素。
在另一个实施方案中， 肉毒毒素是肉毒梭菌毒素复合物的神经毒性成分。具体实施方式
本发明涉及有效量的化学去神经药在制备用于施予患者的、 治疗所述患者运动障 碍的药物中的应用， 其中所述患者接受随意自动的肌肉刺激治疗， 且其中所述药物是在所 述肌肉刺激治疗之前和 / 或期间和 / 或之后施予。
本文中术语 “( 自动的 ) 肌肉刺激治疗” 被定义为通过自动肌肉运动或者通过其他 方式的自动肌肉刺激， 能够激发肌肉的任何 ( 自动的 ) 方法。
A. 患者组
接受本发明方法和试剂盒治疗的患者可以是动物或者自然人。在一个实施方案 中， 所述患者是人。在另一个实施方案中， 所述和所要求的治疗针对年轻患者， 尤其是关于 伴随脑瘫的运动障碍的患者。在这一方面， 术语 “年轻” 是指没有完成其动作发育， 且没有 发生固定肌肉挛缩的患者。在另一个实施方案中， 所述患者是未完成动作发育及动作成熟 的、 最大年龄为 6-8 岁的儿童。在又一个实施方案中， 接受治疗的儿童最大年龄为六岁。
在另一个实施方案中， 所述运动障碍的治疗包括以下条件的症状， 例如 CP， 尤其是 包括完成精细动作 ( 诸如书写或使用剪刀 ) 有困难， 保持平衡或非自主运动有困难的症状。 所述症状因人而异， 且可随时间有所变化。 在另一个实施方案中， 所述运动障碍是运动机能亢进和 / 或运动机能减退的运动 障碍， 其中激动剂和拮抗剂的失衡干扰了这种肌肉功能。
在本发明的一个实施方案中， 所述运动障碍包括肌肉痉挛。在本发明的另一个实 施方案中， 所述痉挛是或者与中风后痉挛或由脑瘫导致的痉挛有关。
“痉挛” 被定义为以在强直拉伸反射 ( 肌张力 ) 中伴随夸大的肌腱抽搐的速度 - 依 赖性增加为特征的动作障碍， 其原因在于拉伸反射的兴奋性过度， 是上运动神经元综合征 的一个组成部分。在一些患者中， 痉挛是有益的， 因为在髋和膝伸肌痉挛的情况下， 可以允 许体重负重， 使受影响的肢体起到像夹板的作用。 然而， 大多数患者的痉挛会导致日常生活 的活动困难， 诸如穿衣和清洗紧握的手的手掌。下面的表 1 示例性的给出了一些痉挛情况， 包括本发明将要治疗的运动障碍 ：
表 1 痉挛情况 ( 可选 )
术语 “中风后痉挛” 是指发生在中风事件后的痉挛。中风是导致长期残疾的原因， 19％至 38％的患者都会发生痉挛 (Watkins CL， Leathley MJ， Gregson JM， Moore AP， Smith TL， Sharma AK， Prevalenceof spasticity post stroke， Clin Rehabil 2002 ； 16(5) ： 515-522.(ID1915001))。
脑瘫是一个伞状的术语 (umbrella-like term)， 用来描述运动控制受损的一组慢 性疾病， 其发生在生命的第一年， 且一般不会随着时间的推移变得更糟。 这种疾病是由有缺 陷的发育或大脑运动区的损伤中断了大脑控制运动和姿势的能力导致的。
据我们所知， 脑瘫是不能治疗的， 即这种对大脑的损伤不能被消除。然而， 我们的 目的是治疗一些脑瘫的症状， 尤其是那些关于运动障碍的症状。这些症状是由肌肉能力异 常或受干扰所致， 异常的或受干扰的肌肉能力可阻止受影响的肌肉放松。 “脑瘫” 描述的是 广义的导致轻瘫的锥体功能障碍， 导致张力失常、 强直、 痉挛和抽搐、 运动不能症和协调功 能障碍的锥体外系功能障碍。脑瘫 (Koman LA1Mooney JF， Smith BP， Goodman A， Mulvaney T.Management ofspasticity in cerebral palsy with botulinum-A toxin ： report of apreliminary， randomized， double-blind trial， J Pediatr Orthop 1994 ； 14(3) ： 299-303.(ID 1767458) ； Pidcock FS， The emerging role of therapeuticbotulinum toxin in the treatment of cerebral palsy， J Pediatry 2004 ； 145(2Suppl) ： S33-S35. (ID 2994781)) 可能发生在脑出血、 窒息、 早产儿出生或其他围产期合并症之后。它是导致 不协调运动、 轻瘫和各种形式肌肉机能亢进的一种终身情况。 受脑瘫影响的患者， 在根据本 发明公开的方法治疗时， 需对亢进肌肉进行功能性改善训练。 然而， 在本发明改善肌肉的肌 肉活动的范围内， 也不会受痉挛的影响。这还包括不同肌肉群之间的协调。术语 “肌肉群” 不仅包括相邻的肌肉， 还包括不同身体部位的肌肉。
根据本发明的教导， 在相应的肌肉群中与痉挛有关的运动障碍， 或与脑瘫有关的 运动障碍的常见临床类型通过本发明的方法进行治疗， 即行进 / 运动治疗和施予肉毒毒素
联用。 优选地， 治疗了与脑瘫、 M. 帕金森、 中枢步态障碍、 脊髓损伤、 肌张力障碍、 外伤性 脑损伤、 遗传性疾病、 代谢紊乱、 动态肌肉挛缩和 / 或中风有关的运动障碍， 例如， 运动障碍 与选自足内翻、 足外翻、 下肢痉挛、 上肢痉挛、 内收肌痉挛、 髋关节屈曲挛缩、 髋关节内收、 膝 关节屈曲痉挛 ( 蜷缩步态 )、 踝跖屈、 髁下关节的旋前或旋后、 书写痉挛、 音乐家似的抽筋、 高尔夫球员似的抽筋、 腿部肌张力障碍、 大腿内收、 大腿外展、 屈膝、 膝盖延伸、 马蹄内翻足、 足肌张力障碍、 纹状体脚趾、 脚趾屈曲、 脚趾延长中的至少一种相关。
B. 肌肉刺激治疗
在所述实施方案中， 可以使用能够产生刺激， 例如激活靶肌肉的所述任何装置。
术语 “肌肉激活” 是指对肌肉或肌肉群的任何治疗， 能增加该肌肉或肌肉群的代 谢， 使其强于相同肌肉静息时的平均代谢水平。 为了评价肌肉代谢， 本领域技术人员可以例 如测量肌肉中 ATP 的产量， 肌酸激酶的活性， 葡萄糖转化率和 / 或脂肪转化率。还可以应用 间接方法， 例如肌肉温度的升高， 血流量的升高或测量肌肉体积。然而， 这需要根据肌肉激 活的形式、 肌肉和待治疗疾病的可及性， 由本领域技术人员应用激活测试。 术语 “肌肉激活” 还包括运动神经元的激活， 即突触前携带化学去神经药的能力的提高。表面蛋白 - 例如化 学去神经药能够结合的受体 - 数量的升高， 可以使这种激活非常显著。这种表面蛋白的实 施例可以是例如 SV2 蛋白 ( 所有亚型， 诸如 A、 B 或 C)、 多聚唾液酸神经节苷 ( 例如 GT1b、 GD1b、 GQ1b) 或突触蛋白结合多肽 ( 例如 Syt1 或 Syt2)。本领域技术人员很清楚， 不同的化 学去神经药能结合不同的表面蛋白。例如认为 A 型肉毒毒素与所有 SV2- 亚型结合， 而认为 肉毒毒素 B 和 G 与 syt1 和 syt2 结合。可以采用例如活检和后续对所述蛋白染色的抗体、 或通过编码所述蛋白的 mRNA 水平的提高来测量表面蛋白表达的升高。
术语 “自动肌肉激活” 是指用技术设备激活肌肉的过程。一般地， 这种肌肉激活不 要求患者活跃的肌肉运动， 但要求由所述技术设备激活较少的活跃肌肉。
术语 “用于激活肌肉的装置” 是指适于激活肌肉的任何装置， 如本文下面所公开的 装置。因此 “装置” 包括一种技术设备， 一种制剂或者一种肌肉的物理刺激， 例如通过按摩、 温度、 电刺激、 电磁波、 声波、 振动等。
下文概述了刺激肌肉的一些方法， 但不用来限制本发明的范围。
B.1 温度刺激激活
可以改变温度条件以预期的方式激活肌肉。已知低温可导致肌肉的微收缩， 以保 持体温在一定的范围。 另一方面， 升高温度会导致血管扩张， 能更好的为肌肉供应氧和营养 素， 因此也可使肌肉更活跃。一般地， 可以通过能够加热和 / 或冷却肌肉的任何装置调节肌 肉的温度。
在一个实施方案中， 通过红外光对肌肉加热。采用能发出 IR-A- 光 ( 波长在 700nm-1400nm 之间 ) 的正常的灯泡， 温热局部组织和增加血流量及放松， 来刺激和激活肌 肉。
在另一个实施方案中， 通过使用水浴很容易冷却和加热肌肉。在另一个实施方案 中， 使用蒸气来加热或冷却靶肌肉。
在另一个实施方案中， 通过对皮肤表面施予化学药物来加强加热和冷却的效果， 因此允许更快和更集中的对靶肌肉进行冷却或加热。 用于冷却的可行的化学药物例如可以
是对皮肤产生增强蒸发的那些化学药物 ( 例如氯乙烷喷雾、 酒精的冰喷雾剂或冷却凝胶 )。 用于加热的可行的化学药物例如可以是对皮肤产生增加血流量和 / 或热感觉的化学药物 ( 例如辣椒碱 (Capsicain)、 辣椒素 (Nonivamid) 等 )
在 另 一 个 实 施 方 案 中， 通 过 压 缩 或 “热 - 包 裹” 或 “冷 - 包 裹” ( ″ heating- ″ or ″ cooling-packs ″ ) 有助于加热和 / 或冷却肌肉， 即从外面加热 或冷却材料， 并在一定的时期内能够保持稳定的温度 ( 例如矿泥包裹 (fango-packs)、 恒温 (temperature))， 或者由化学药物或物理反应产生的热和冷 ( 例如吸热或放热反应 )。
在另一个实施方案中， 温度水平可在冷和热的温度之间周期变换。一般地， 本文 中 “加热” 定义为使肌肉的温度升高 40℃以上， 或 45℃以上， 或 50℃以上， 升至 55℃， 升至 60℃， 升至 70℃或升至 80℃。另一方面， 本文中肌肉的 “冷却” 定义为降低温度至 35℃以 下， 30℃以下， 25℃以下， 20℃以下， 10℃以下， 降至 0℃， 降至 -10℃或降至 -20℃。 根据患者 个体的敏感性、 肌肉的大小和应用的时间来决定哪种热和冷具有应用的可行性。
B.2 电刺激激活
在本发明的范围内， 可以使用能够电刺激肌肉的任何方法 / 装置。下文更具体地 叙述了一些实施例 ： 在一个实施方案中， 使用功能性电刺激 ( 通常缩写为 FES) 可以很容易激活肌肉。 这是一种使用电流来激活神经支配的四肢的技术， 用于恢复残障人士的功能， 上述四肢受 由脊髓损伤 (SCI)、 头部损伤、 中风或其他神经系统疾病导致的瘫痪的影响。
通常可以应用两种功能性电刺激途径 ：
- 在一个实施方案中刺激神经。 在这种情况下， 梯度增强电场强度至足以在靶运动 神经 (targeted motoric nerve) 中产生动作电位。
- 在另一个实施方案中直接刺激肌肉。 与刺激神经产生肌肉的激活相比， 这种情况 需要较强和较长的刺激电波。
在这两种情况下， 可以通过表面电极或植入的电极进行刺激 ( 例如在慢性痉挛的 情况下 )。可以采用适当的乳膏来增加从电极到皮肤的导电率。电极在皮肤的位置决定了 刺激哪些神经和肌肉。
在另一个实施方案中， 通过采用经皮电神经兴奋剂， 可以使电刺激变得很容易， 更 常见的是指 TENS。这是一种电设备， 可以通过不间断的皮肤产生电信号用于刺激神经。这 个单元可以采用两个或多个电极连接到皮肤上。一种典型的电池供电的 TENS 单元由脉冲 发生器、 小变压器、 频率和强度控制器、 及多个电极组成。 电极连接在植入的接收器上， 该接 收器从安装在皮肤表面的天线接受功率。这种植入设备的应用对于慢性痉挛的患者很有 用。
在另一个实施方案中， 通过高频肌肉刺激， 可以使电刺激变得很容易。可以使用 4 至大约 30kHz( 千 -Hz) 的高频交流电场。此外， 这两种强度和电流的频率是可调的。这导 致了对神经和相邻肌肉的刺激效果。
在另一个实施方案中， 通过介入治疗 ( 也称为 NEMEC 治疗 )， 可以使电刺激变得很 容易。在这种情况下， 使用中间频率的电流， 其可以在内部干扰靶组织， 并被认为能对肌肉 和神经产生内源性刺激。
B.3 振动激活
根据本发明， 可以通过全身或局部刺激肌肉， 即刺激单个肌肉或肌肉群。 在一个实施方案中， 通过将振动导入体内的技术设备可以使肌肉激活变得很容易。 在一个实施方案中， 采用全身振动 (WBV)。WBV 是通过脚、 臀部和 / 或背部使人置 于振动中。与局部振动 ( 生物力学刺激， BMS) 不同， 在 WBV 中， 整个身体都置于振动中， 通 过使用振动设备刺激单独的肌肉或肌肉群。引擎产生的振动传导到站在、 坐在或躺在机器 的人身上。这些振动的强度和方向对它们的结果很重要。本领域的技术人员将会理解， 他 将根据待治疗的肌肉来调节振动的强度和方向。
为了使肌肉产生伸展反射， 上下运动是最重要的。由于重力效应， 人体更易于吸 收垂直的振动。然而， 许多机械振动是在三个不同的方向 ： 侧面 (x)、 前和后 (y)、 及上和 下 (z)， 这样在长时间使用后会导致严重的副作用。z- 轴具有最大的振幅， 且最能界定产 生和引导肌肉收缩的组分。关于 z- 运动， 需要区分两个系统的原则类型 ： 一个是像跷跷板 (see-saw) 一样操作的方向交替系统， 因此模仿人的步态， 即总是一只脚向前移动， 而另一 只脚向后移动， 另一个是整个平台主要做相同运动的系统， 两只脚都分别同时向上或向下 运动。具有方向交替功能的系统提供一个较大的振动振幅和约 5Hz 至 35Hz 的频率范围， 另 一个系统提供较低的振幅， 但提供 20Hz 至 50Hz 的较高频率范围。尽管方向交替系统有较 大的振幅， 但传导到头部的振动 ( 加速 ) 显著低于非方向交替系统。
机械刺激对身体产生了加速力， 可以认为这些力导致肌肉加长， 且该信号被肌肉 中的一个小器官 - 肌梭接收。该肌梭通过中枢神经系统将信号传递给相关肌肉。与有意识 的、 自愿的运动相比， 由于肌肉这种下意识的收缩， 使更多的肌肉纤维参与了运动。
在另一个实施方案中， 振动设备可以是例如手 - 臂振动 (HAV)， 其中振动通过肢体 转移， 即手和臂或脚和腿。在另一个实施方案中， 通过局部振动设备激活很小的肌肉， 例如 脸部的肌肉， 即刺激直径几厘米的小面积肌肉。
典型地， 在 8 至 45Hz 时产生肌肉刺激。
以三组振动为例 ：
- 在 10-12Hz 以 下 激 活 豌 豆 (postular) 稳 定 性 控 制 系 统， 因此激活了豌豆 (postular) 系统的肌肉。
- 在 12Hz 至 20Hz 之间激活以反射为基础的系统 ( 通过肌梭和脊髓反馈 )。这使 得在肌肉中形成收缩和放松循环。
- 高于 20Hz 时， 肌肉放松的时间太短， 因此在治疗期间肌肉的收缩将增加。 仅有极 少数病例适合频率增加到 40Hz 以上， 正常范围是在 20 至 30Hz、 20 至 35Hz 以下。
B.4 声波激活
在一个实施方案中， 采用声波可以很容易进行肌肉激活。
在一个实施方案中， 所述声波是治疗性超声波 ( 范围为 20kHz 至 10GHz)。
在一个实施方案中， 所使用的治疗性超声波在 1 至 3MHz 之间。在该频率下， 波趋 向穿过含有高水份或低蛋白的组织， 通过软骨和骨反射。它们主要被连接的组织吸收 ： 韧 带、 肌腱和筋膜 ( 还可以被疤痕组织吸收 )。在该实施方案中， 治疗性超声波似乎有两种类 型的益处。
- 含有从声波中吸收的能量的热效应能加热靶组织， 并导致它的激活。
- 由组织振动形成的空化效应 (Cavitational effects) 能导致形成微观气泡， 能 以针对刺激肌肉细胞膜的方式传导振动， 这也能导致肌肉的激活。
在另一个实施方案中使用 HIFU( 高强度聚焦超声 )( 有时使用 FUS 或 HIFUS)。在 HIFU 中， 使用高 - 强度聚焦超声来快速加热组织。 尽管通常将其用于破坏致病组织， 但它还 能以低强度用于快速加热肌肉 ( 不破坏肌肉 )， 因此激活所述肌肉。必要时， 可以通过计算 机 MRI 来指导这种激活。在这些情况中， 其被称为磁振导引聚焦超声波， 常缩写为 MRgFUS。
在另一个实施方案中， 应用的声波是可听声， 例如频率在 20Hz 至 20000Hz 之间。 在 这个频率范围内， 用声音振动的效果引导肌肉运动。
在一个实施方案中， 将驻波 ( 也称为固定波 ) 用于引导肌肉纤维的细胞运动。这 种现象似乎是因为介质 ( 肌肉、 组织 - 体液等 ) 向与声波相反的方向移动而发生。这种激 活也是两个以相反方向传播的波之间干扰的结果。 根据靶肌肉的长度和大小可以调节声的 强度和频率。
在另一个实施方案中， 使用超声波设备， 不仅用于激活肌肉， 而且还能辅助地将含 有化学去神经药的注射针引导至应用部位。在这一实施方案中， 化学去神经药的应用可以 分为三个步骤 ：
- 通过正常超声影像技术鉴别肌肉痉挛。
- 应用聚焦超声激活痉挛部位的肌肉。
- 通过正常超声影像技术， 将含有注射用化学去神经药的针引导至经鉴别的部位， 例如有或没有痉挛或者纤维化的肌肉。
B.5 静力学装置激活
在一个实施方案中， 采用静力学装置可使肌肉激活变得很容易。在一个实施方案 中， 所述静力学装置是用于肌肉激活的水射流。 在另一个实施方案中， 所述机械装置是水下 压力流按摩 (Unterwasserdruckstrahlmassage， UWM)。 在这一实施方案中， 使用连接到泵的 特殊的浴缸， 所述泵能通过水管循环浴缸中的水。因此， 射流温度与浴缸中水的温度相同。 然而， 通过泵单元， 附加的水能够添加到水蒸气中以改变按摩射流的温度。 泵通常施加的压 力为 0.5 至 3bar， 这可根据所用水管的直径和喷嘴的类型， 应用不同的按摩技术。 考虑到对 靶肌肉的调节， 射流的强度和 / 或水管及喷嘴的直径也可以调节。
B.6 电磁波或磁场激活
在一个实施方案中， 通过电磁波可使肌肉激活变得很容易。
在一个实施方案中， 使用低强度的微波将热引入肌肉中， 因此激活肌肉。 微波是波 长小于一米且大于一毫米的电磁波， 或频率在 300 兆赫至 3 千兆赫之间。
在另一个实施方案中， 通过重复磁肌肉刺激可以使肌肉刺激变得很容易 ( 例如， 参考 Swallow 等， J.Appl.Physio1.2007 ； 103 ： 739-746)。在这一实施方案中， 使用一种大 型、 灵活的椭圆形线圈， 可以安全地绕在大腿的前面。该线圈是液体冷却的以防止过热。在 磁刺激中， 通过流经线圈线的电流脉冲产生快速变化的磁场。 磁场在体内依次产生电流， 这 种去极化轴突以相同的方式作为一种电刺激。该法的优点是采用磁刺激时， 电流不需要通 过相对较高的皮肤电阻， 所以没有激活皮肤中的感受器。 为了刺激股四头肌， 例如应用 30Hz 的强度就足以产生 30％的最大抽搐力， 以及 2 秒收缩和 3 秒放松的模式。
在另一个实施方式中， 使用经颅磁刺激 (TMS) 来激活靶肌肉。 TMS 是一种无创性刺激大脑神经元的方法 ： 通过快速改变磁场 ( 电磁诱导 ) 在组织中引入弱电流。例如在大脑 的肌肉运动中心， 这种方式以最低的不适触发大脑的活动， 激活相关的肌肉。 在另一个实施 方案中， 重复的经颅磁刺激， 也就是 rTMS， 能对肌肉产生较长的持续激活， 因此似乎对特定 的患者情况来说更为可行。
B.7 药物肌肉刺激治疗
在另一个实施方案中， 还可以通过对肌肉应用药物达到上述的肌肉激活。 所述 “肌 肉激活药物” 是能够建立肌肉的如下面 C 中所定义的 “肌肉活跃” 状态。本文中的术语 “药 物” 定义为能够将所述肌肉的条件改变为活跃状态的任何物质。
在一个实施方案中， 所述肌肉激活药物是兴奋剂。 术语 “兴奋剂” 定义为任何物质， 尤其是暂时引起或加速生理或有机活动的化学制剂， 例如 β3 受体激动剂、 咖啡因、 麻黄碱 ( 例如麻黄 )、 苯丙胺、 甲基苯丙胺、 哌甲酯和 / 或可卡因衍生物。
在另一个实施方案中， 所述肌肉激活药物是肌肉收缩剂。 本文中的术语 “肌肉收缩 剂” 定义为能够引起肌肉收缩的任何物质， 例如具有交感作用的任何物质、 具有 β2 肾上腺 素受体拮抗效应的任何物质、 咖啡因、 乙酰胆碱、 尼古丁、 地棘蛙素衍生物 ( 例如 ABT-594)、 二甲基苯基哌嗪、 琥珀酰胆碱、 肌肉刺激皂苷衍生物 ( 例如从 Dalbergia saxatilis( 黄檀 属 ) 中分离的 )、 参考 C.N.Uchendua′！和 B.F.Leekb Fitoterapia Volume 70， Issue 1， 1February 1999， Pages50-53、 钙、 钾、 去甲肾上腺素、 肾上腺素、 白三烯、 含有花生四烯酸衍 生物的丙二烯。
在进一步的实施方案中， 所述肌肉激活药物是能够增加肌肉中血流量的物质， 例 + + 如 EDHF、 间质 K (interstitial K )、 一氧化氮、 β2 肾上腺素受体激动剂、 组胺、 前列环素、 前列腺素、 VIP、 ( 细胞外 ) 腺苷、 ( 细胞外 )ATP、 ( 细胞外 )ADP、 L- 精氨酸、 缓激肽、 P 物质、 尼亚新 ( 烟酸 )、 血小板活化因子 (PAF)、 CO2、 间质性乳酸 (interstitiallactic acid)、 腺 苷 (Adeno)、 α 受体阻断剂、 亚硝酸异戊酯、 心钠素、 乙醇、 组胺诱导剂 ( 例如补体 蛋白 C3a、 C4a 和 C5a)、 一氧化氮诱导剂 ( 例如三硝酸甘油 ( 通常为硝酸甘油 ))、 单硝酸异 山梨酯、 二硝酸异山梨酯、 季戊四醇四硝酸酯 (PETN)、 硝普钠、 PED5 抑制剂、 间接增加一氧 化氮作用的制剂 ( 例如西地那非 他达拉非、 伐地那非 (tardenafil))、 四氢大 麻酚、 可可碱和 / 或罂粟碱。
在另一个实施方案中， 所述肌肉激活药物是能够直接或间接增加肌肉温度的物质 ( 即通过增加核心体温 )， 即在患者中起生热作用的物质。 这些物质的示例有麻黄、 酸橙 ( 辛 弗林 )、 辣椒、 姜、 西布曲明及其代谢物和 / 或咖啡因。 在另一个实施方案中， 所述肌肉激活药物是能够上调表面蛋白数量的物质 ( 例如 受体 )， 因而允许化学去神经药与细胞结合和进入细胞， 典型地是突触前细胞。在一个实施 方案中， 所述物质上调肌肉的 SV2 蛋白减弱突触前的神经元。在另一个实施方案中， 上调多 聚唾液酸神经节苷 ( 例如 GT1b、 GD1b、 GQ1b) 或突触蛋白结合多肽 ( 例如 Syt1 或 Syt2)。 这些物质的示例有激素、 生长因子、 神经营养因子、 受体 - 内吞 (intemalization) 的阻断物 质、 增强受体表面表达的因子、 抑制蛋白 - 抑制剂、 蛋白酶抑制剂、 受体降解的阻断物质、 抑 制 G- 蛋白的抑制剂、 竞争性受体拮抗剂和神经递质降解剂。
B.8 自动运动治疗
在一个实施方案中， 所述的治疗的一部分是所称的自动运动治疗。术语 “运动治
疗” 是指任何种类的治疗， 其中训练患者以 “正常的” 方式移动其四肢， 即生理运动或一个动 作序列。上肢和下肢的治疗应当包括在术语 “运动治疗” 的范围内。术语 “自动运动治疗” 是指任何种类的运动治疗， 其中通过自动 ( 驱动 ) 矫形设备， 训练患者以 “正常的” 方式使 用其肌肉， 即生理的动作 ( 序列 )。 本发明的一部分 - 运动治疗包括但不限于上肢及下肢和 / 或其部分的选择运动， 诸如手臂和腿以及肩膀、 肘、 腕、 手、 手指、 拇指、 膝、 脚和脚趾关节以 多种方式、 独立的或包含在运动链中的运动。
一般地， 在本发明方法和试剂盒中使用的设备包括驱动和控制矫形装置， 该装置 可以指导四肢例如患者的腿和手臂处于运动生理模式。优选地， 该设备由自动步态矫形器 或手臂推动器支持。
对于腿部运动存在问题的患者， 优选地， 所述设备包括自动步态矫形器， 更优选 地与跑步机结合。自动运动 ( 行进 ) 治疗的相应设备都是商业上可获得的， 例如 Hocoma AG 公 司， 商品名为 的 设 备。 基 于 跑 步 机 治 疗 的 这 种 设 备 详 述 于 美 国 专 利 No.6,821,233 和本文的现有技术中， 通过引用全部并入到本文中。
因此， 可以通过采用包括驱动和控制矫形装置、 跑步机、 优选地还包括减荷装置的 设备实施所述自动运动治疗， 其中所述驱动和控制矫形装置能指导所述患者的腿处于运动 生理模式， 所述减荷装置能对所述患者的体重起作用。 优选地， 所述设备用于训练步态运动 障碍。 优选地， 在本文方法的范围内， 按美国专利 No.6,821,233 所述使用设备。设备是 用于活动平板训练的器械， 包括跑步机、 患者减荷装置和驱动矫形装置， 其中在跑步机上设 置了一个高度可调的平行四边形， 以稳定矫形装置并防止患者向前、 向后和向两侧倾倒， 该 平行四边形连接在矫形装置上。 优选地， 该矫形装置包括髋部矫形装置和两个腿部部件， 提 供了两个髋部驱动器以移动髋部矫形装置， 提供了两个膝部驱动器以移动腿部部件 ； 髋部 矫形装置和腿部部件都是可调节的， 提供的带有套口的腿部部件可调节大小和位置 ； 提供 了控制单元用来控制矫形装置的移动和控制跑步机的速度。
可选地， 另一种设备是用于活动平板训练的器械， 包括带有扶手的跑步机、 患者减 荷装置和驱动矫形装置， 其中提供了用于稳定矫形装置的措施， 以防止患者向前、 向后和向 两侧倾倒。 优选地， 该矫形装置包括髋部矫形装置和两个腿部部件， 提供了两个髋部驱动器 以移动髋部矫形装置， 提供了两个膝部驱动器以移动腿部部件 ； 提供了滚珠丝杆杠轴驱动 器 (a ball screw spindle drive) 用于每个膝驱动和髋部驱动， 矫形装置和腿部部件都是 可调节的， 提供的带有套口的腿部部件可调节大小和位置 ； 提供了控制单元用来控制矫形 装置的移动和控制跑步机的速度。上述这两种设备都在美国专利 No.6,821,233 中有详细 叙述。
在这些设备中， 通过在基本框架的上面连接一个滚轴提供了减荷力， 在滚轴之上 有电线线缆通过， 连接到支座附近， 利用一个配重 (counterweight) 加载到平行四边形的 另一侧 ( 见美国专利 No.6,821,233 的图 1)。欧洲专利 No.1 586 291 A1 的主题是一种改 进的设备， 用于调节患者的高度和作用于患者重量的减荷力， 也通过引用并入到本文中。 用 于调节患者高度和作用于患者重量的减荷力的设备， 其特征在于所述重量由电缆支持， 第 一电缆长度调节装置提供电缆长度的调节， 以限定所述悬浮重量的高度， 第二电缆长度调 节装置提供电缆长度的调节， 以限定作用于所述悬浮重量的减荷力。
在本发明进一步的实施方案中， 通过应用用于行进治疗的器械实施自动运动治 疗， 该行进治疗是指下肢轻瘫或偏身轻瘫患者的复健， 所述器械包括高度和倾斜度可调节 的立式桌， 在立式桌上有患者用的夹持装置的紧固带， 患者腿部运动用的传动装置， 其由膝 部装置和脚部装置组成， 对于枢轴关节的腿部来说， 立式桌有可替换的头部， 借此枢轴关节 提供一个可调节的髋部伸展角， 因此提供了一个调节装置。 优选地， 膝部和脚部可置换的设 置在腿部装置的扶手上。优选地， 在膝伸展期间脚部装置可用于对脚掌施加力。优选地， 提 供了控制单元用于控制器械的移动。 关于所述器械的进一步具体细节及其操作方法可以参 考美国专利 No.6,685,658， 其通过全文引用并入到本文中。
在本发明另一个实施方案中， 通过应用对生命体的第一部分和第二部分之间施加 力的设备实施自动运动治疗， 所述设备包括 ： 分别与第一和第二部分相关联的第一和第二 连接组件， 每个所述第一和第二连接组件包括 ： (a) 在所述部分的位置上固定的支撑结构， 每个支撑结构都是一个支撑连接 ； 和 (b) 通过关节连接在每个所述支撑连接的铰接构件 ； 其中所述第一和第二连接组件的所述铰接构件通过枢轴关节彼此连接， 所述第二组件的所 述铰接构件延伸到所述枢轴关节 ； 所述第一连接组件中连接在构件上的第一和第二套管 ； 分别通过所述第一和第二套管拉伸第一和第二肌腱， 在所述第二连接组件中连接在构件 上， 其中在第二连接组件中在所述枢轴关节的一侧， 所述肌腱之一连接在所述铰接构件上， 且在所述第二连接组件中在所述枢轴关节的相对侧， 另一个肌腱连接在所述铰接构件上。
或者， 通过在手的第一和第二部分施加力的设备实施自动运动治疗， 所述部分之 一是指骨， 所述设备包括 ： 分别与第一和第二部分相关联的第一和第二连接组件， 每个连接 组件优选包括 ： (a) 在所述部分的位置上固定的支撑结构， 每个支撑结构都是一个支撑连 接； 和 (b) 通过关节连接在每个所述支撑连接的铰接构件 ； 其中所述第一和第二连接组件 的所述铰接构件通过枢轴关节彼此连接， 所述第二组件的所述铰接构件延伸到所述枢轴关 节； 所述第一连接组件中连接在构件上的第一和第二套管 ； 分别通过所述第一和第二套管 拉伸第一和第二肌腱， 在所述第二连接组件中连接在构件上， 其中在第二连接组件中在所 述枢轴关节的一侧， 所述肌腱之一连接在所述铰接构件上， 且在所述第二连接组件中在所 述枢轴关节的相对侧， 另一个肌腱连接在所述铰接构件上。关于该设备进一步的详细内容 来自于 US 6,059,506， 通过全文引用并入到本文中。
在 本 发 明 的 范 围 之 内， 可采用任何其他可市购获得的装置或任何在学术 机 构 中 开 发 的 并 适 用 于 自 动 运 动 治 疗 的 设 备。 在 这 方 面， 可 涉 及 ″ MIT-Manus ″ 装 置、 ″ Mirror-Image Motion Enabler ″ (MIME) 机 器 人、 ″ ARM guide″、 ″ Bi-Manu-Track″手臂训练器、 GTI 和机电步态训练器， 以及 NeRobot 和 REHAROB 设 备。 关 于 这 些 设 备 更 多 的 细 节 来 自 于 Hesse S， Schmidt H， Werner C， Bardeleben A.(2003)， 用于康复和研究电机控制的上下肢机器人装置， Curr Opin Neurol 16 ： 705-710 及其引用的文献。
更优选地， 采用从 Hocoma AG 公司市购获得的设备， 尤其是那些在本申请提交时以 商标
和销售的设备。B.9 肌肉激活的组合
对本领域技术人员而言， 根据患者的特殊需要将上述提到的肌肉激活装置联用是 显而易见的。 例如静力学激活可与肌肉温度激活相结合， 电激活可与药物激活相结合， 磁激活可与肌肉运动激活相结合， 等等。
此外， 可以不同的时间间隔使用肌肉激活装置， 例如在 1 至 100 毫秒， 100 毫秒至 1 秒， 1 秒至 5 秒， 5 秒至 30 秒， 30 秒至 1 分钟， 1 分钟至 10 分钟， 10 分钟至 30 分钟， 30 分钟 至 1 小时， 1 小时至 12 小时， 12 小时到 1 天， 到 10 天， 到 1 个月， 到一年。这些时间间隔仅 作为示例之用， 因此， 还包含在这期间的任何时间间隔。
C. 化学去神经药的施予
如上所述， 根据本发明， 将肌肉刺激， 例如自动运动疗法或自动肌肉激活治疗与施 予患者有效量的化学去神经药联用， 在一个实施方案中， 将化学去神经药例如以药物组合 物 / 药物形式存在的肉毒毒素施予所述患者， 其中在肌肉刺激， 例如运动或激活治疗前和 / 或治疗期间和 / 或治疗后施予。
D.1 化学去神经药
在一个实施方案中， 化学去神经药为梭菌神经毒素， 在另一个实施方案中， 该梭菌 神经毒素为抗原不同的血清型 A、 B、 C、 D、 E、 F 或 G 的肉毒毒素。在任何提及肉毒毒素血清 型 A、 B、 C、 D、 E、 F 或 G 的地方， 还包括已知的血清型的变异体， 例如血清型 A1、 A2、 A3、 B1、 B2、 B3、 C1、 C2、 C3、 D1、 D2、 D3、 E1、 E2、 E3、 F1、 F2、 F3、 或 G1、 G2、 G3。在一个实施方案中， 肉 毒毒素为 A 型肉毒毒素。
在另一个实施方案中， 还包含肉毒毒素的亚型、 同系物、 直接同源物和间接同源 物， 其显示至少有 50％， 至少有 60％， 至少有 70％， 至少有 80％， 至少有 90％或 100％的序 列同一性。可以使用任何合适的算法计算序列同一性以得到可靠的结果。例如使用 FASTA 算法 (W.R.Pearson & D.J.Lipman PNAS(1988)85 ： 2444-2448)。
当肉毒毒素从溶解的梭菌培养液中释出时， 通常与其他细菌蛋白相互关联， 共同 形成毒素复合物。在另一个实施方案中所述肉毒毒素不含任何复合蛋白， 例如， 它是纯的 神经毒素血清型 A。此外包括各自突变、 缺失等改性以及重组制备得到的肉毒毒素的神 经毒性成分也在本发明的范围之内。至于合适的突变体， 可参阅 WO 2006/027207A1， WO 2006/114308A1 和 EP07014785.5( 由 Merz 于 2007 年 7 月 27 提交的专利申请 )， 这些文献 通过全文引用全部并入到本文中。另外在本发明中可采用不同血清型的混合物 ( 神经毒性 成分或重组形式或其混合形式， 例如 A 型和 B 型肉毒毒素的混合物 )。然而， 本发明还涉及 经过化学改性的， 例如通过聚乙二醇化 (peylation)、 糖基化、 硫酸化、 磷酸化或任何其他修 饰改性的神经毒素， 尤其是一种或多种表面或溶剂暴露的氨基酸。
本发明通篇使用的术语 “肉毒毒素” 或 “肉毒毒素类” 指的是不含任何其他梭菌蛋 白的神经毒性成分， 还指 “肉毒毒素复合物” ： 当复合物之间无差异或神经毒性成分是必要 或需要的情况下使用术语 “肉毒毒素” ，″ BoNT″或″ NT″是常用的缩写。复合物通常包 含其他的所谓 “无毒” 蛋白， 我们将其称之为 “复合蛋白” 或 “细菌蛋白” 。
神经毒性成分和细菌蛋白的复合物被称为 “肉毒梭菌毒素复合物” 或 “肉毒毒素复 合物” 。 该复合物的分子量可能有所不同， 从 300,000 至 900,000Da 不等。 复合蛋白为， 例如， 各种血凝素。这种毒素复合物的蛋白本身没有毒性， 但在通过胃肠道时能维持神经成分的 稳定性。基于 A、 B 和 C 型肉毒毒素复合物的药物可市购获得， A 型肉毒毒素购自 lpsen( 商 标为
) 和 Allergan Inc.( 商标为)。在本发明中， 所述复合物的神经毒素亚基被称为肉毒毒素复合物的 “神经毒性成分” 。肉毒毒素复合物的神经毒性成分初步形成为单一的多肽链， 在血清型 A 的情况下， 分子量约为 150kDa。在另一种血清型中， 根据细菌来源的不同， 观察到神经毒性成分在约 145kDa 和约 170kDa 之间变化。
在血清型 A 的情况下， 例如， 多肽的蛋白酶解加工产生活化多肽， 该多肽为双链， 由一条重链和一条轻链组成， 通过二硫键连接。在人体内， 重链介导结合到突触前胆碱能 神经细胞末端及将毒素内吞至细胞。轻链被认为与毒性作用相关， 起锌 - 肽链内切酶的作 用并切割负责膜融合的特异性蛋白 (SNARE 复合物 )( 参见例如 MontecuccoC1 Shiavo G.， Rosetto O ： The mechanism of action of tetanus andbotulinum neurotoxins， Arch Toxicol.1996 ； 18(Suppl.) ： 342-354)。
通过破坏细胞内的膜融合过程， 肉毒毒素阻止乙酰胆碱释放进入突触间隙。肉毒 毒素对神经肌肉交界处的总的作用， 是中断神经肌肉传递， 并在实际上， 使肌肉去神经。肉 毒毒素对其他周边胆碱能神经突触也有活性， 造成流涎或出汗减少。
肉毒毒素的每种血清型在前突触神经末梢与血清型特异性受体位点结合。肉毒 毒素对胆碱能神经元的特异性是基于重链对这些神经末梢的受体位点的高亲和力 ( 参阅 ： Katsekas S.， Gremminloh G.， Pich E.M. ： Nerve terminal proteins ； to fuse to learn. Transneuro Science 1994 ； 17 ： 368-379)。 术语 “神经毒性成分” 也包括在肉毒梭菌的其他血清型中发现的功能性同源物。 在一个实施方案中， 神经毒性成分不含任何其他肉毒梭菌蛋白， 在一个实施方案中还不含 RNA， 这可能与神经毒性成分有潜在的关系。神经毒性成分可能是约 150kDa 的单链前体蛋 白或蛋白酶解加工过的神经毒性成分， 包括轻链 (Lc) 约 50kDa 和重链约 100kDa， 可能是通 过一个或多个二硫键连接 ( 请参阅例如 Simpson LL， Ann Rev Pharmacol Toxicol.2004 ； 44 ： 167-93)。
在本发明中， 可使用所有形式的肉毒毒素， 特别是各种血清型， 肉毒毒素中的神经 毒性成分的各种复合物及其复合的伴随蛋白和这些肉毒毒素的神经毒性成分。此外， 包括 因各自突变、 缺失等而改性和 / 或重组制备得到的肉毒毒素或肉毒毒素的神经毒性成分， 这些也属于本发明的范围。 关于适当的突变体， 可参阅 WO 2006/027207A1， 其通过全文引用 并入到本文中。此外， 在本发明中， 可使用各血清型混合物 ( 复合物形式， 神经毒性成分和 / 或重组形式 )， 如： A 型和 B 型肉毒毒素的混合物或 A 型和 B 型肉毒神经毒素的混合物。
根据本发明的教导， 药物可以不含有从肉毒毒素复合物中发现的蛋白， 神经毒性 成分除外。神经毒性成分的前体被切割成重链和轻链。正如在本发明其他任何地方所指出 的， 多肽可以是野生型序列或可对一个或多个残基进行修饰。 修饰包括化学改性， 例如通过 糖基化， 乙酰化， 酰化等等， 这可能对例如摄取或多肽的稳定有益。 然而， 神经毒性成分的多 肽链可通过增加、 替代或缺失一个或多个氨基酸残基进行选择性的或其他修饰。
D.2 药物组合物
D.2.1 神经毒性成分
本发明上述提及的神经毒性成分， 可以是组合物或药物组合物的一部分。本发明 所使用的药物组合物可包括肉毒毒素， 例如， 以神经毒性成分作为唯一的活性成分或可以 包含其他的药物活性成分， 例如透明质酸或聚乙烯或聚乙二醇， 该组合物可以是由合适的 pH 缓冲液稳定的任意 pH 值， 优选醋酸钠缓冲液和 / 或冷冻保护剂多元醇。
在一个实施方案中， 根据小鼠的半数致死量 (LD50) 测定实验， 每 ng 神经毒性成分 的生物活性为 50 至 250 个 LD50 单位。在另一个实施方案中， 神经毒性成分的生物活性为每 纳克 150 个 LD50 单位。通常本发明的药物组合物包含约 6pg 到 30ng 的神经毒性成分。
“药物组合物” 是一种制剂， 其中含有或包含用作药物或诊断药剂的活性成分。该 药物组合物适用于诊断性或治疗性施予 ( 即通过肌肉注射或皮下注射 ) 的人类患者。
含有 A 型肉毒毒素的分离态的神经毒性成分的药物组合物可市购于德国的 Merz A 型和 B 型肉毒毒素的神经毒性成分的制备方Pharmaceuticals GmbH， 商标为法描述于， 例如， 公开号为 WO00/74703 和 WO 2006/133818 的国际专利申请。在一个实施方 案中， 所述组合物包含 A 型肉毒毒素的神经毒性成分。在另一个实施方案中， 该组合物进一 步包含蔗糖或人血清白蛋白或两者都有， 又一个实施方案中人血清白蛋白和蔗糖的比例为 1 ∶ 5。 在一个实施方案中， 组合物为 在另一个实施方案中， 所述人血清白蛋白为 重组人血清白蛋白。或者， 所述组合物不含有由哺乳动物产生的蛋白， 如人血清白蛋白。任 何解决方案都可以通过用其他非蛋白稳定剂 (infra) 替代血清白蛋白， 从而为神经毒素提 供足够的稳定性。
在本专利申请中， 使用基于 A 型肉毒毒素的神经毒性成分的药物， 在另一个实施 方案中， 可使用由 Merz Pharmaceutical 制备的产品， 商标为 例如 这是因为与施予基 于 A 型肉毒毒素复合物的药物相比， 当使用基于肉毒毒素的神经毒性成分的药物组合物， 时， 发现患者体内产生抗体的倾向性降低。 不受任何理论的约束， 认为在 A 型 肉毒毒素复合物中的血凝素对免疫系统具有活化能力。
对于基于肉毒毒素的药物的组成和剂量， 以及与组合物有关的， 基于肉毒毒素的 神经毒性成分的药物的施予剂量和施予频率， 可参阅 PCT/EP2007/005754。
本发明的药物组合物可冻干或真空干燥、 重组， 或在溶液中占支配地位。 当被重组 时， 在一个实施方案中， 加入无菌生理盐水 (0.9％氯化钠 ) 以制备重组溶液。
D.2.2 其他成分 (“辅料” )
该组合物可包括其他辅料。术语 “辅料” 物质指在药物组合物中除了活性药物成 分之外存在的物质。辅料可以是缓冲液、 载体、 抗粘剂、 镇痛剂、 粘合剂、 崩解剂、 填料、 稀释 剂、 防腐剂、 载体、 环糊精和 / 或膨胀剂， 如白蛋白， 明胶， 胶原蛋白， 氯化钠， 防腐剂， 抗冻剂 和 / 或稳定剂。 D.2.3pH- 缓冲液
“pH 缓冲液” 是指一种能够将组合物、 溶液等的 pH 值调至某个值或某个 pH 范围的 化学物质。在一个实施方案中， pH 值范围可在 5 至 8 之间， 在另一个实施方案中 pH 值为 7 至 8。在又一个实施方案中 pH 值为 7.2 至 7.6， 和再一个实施方案中 pH 值为 7.4。在另一 个实施方案中， 当重组时或注射后， 药物组合物的 pH 值约在 4 和 7.5 之间， 在又一个实施方 案中， pH 值为 6.8 和 7.6， 及另一个实施方案中 pH 值在 7.4 和 7.6 之间。
在一个实施方案中， 组合物还含有 1-100mM 醋酸钠缓冲液， 在另一实施方案中含 有 10mM 醋酸钠缓冲液。
上述给出的 pH 值范围只是典型的实例， 实际值可能包含上述数值之间的任何区 间。根据本发明的教导， 适合的缓冲液是例如磷酸钠缓冲液， 醋酸钠缓冲液， 三羟甲基氨基
甲烷缓冲液， 这些缓冲液适于缓冲得到上述的 pH 值范围。
D.2.4 稳定剂
在被加入到药物组合物之前， “使稳定” 、 “稳定” 或 “稳定化” 是指有效成分， 即在 重组或水溶液药物组合物中的神经毒性成分具有超过生物活性神经毒性成分的约 20％， 30％， 40％， 50％， 60％， 70％， 80％， 90％， 直到约 100％的毒性。
在一个实施方案中， 稳定剂的实例是人源性或重组来源获得的明胶或白蛋白。非 人类或非动物来源蛋白也包括在内。该稳定剂可通过化学方法或基因重组改性。在本发明 的一个实施方案中， 设想用醇， 例如， 肌醇， 甘露醇， 作为冷冻保护剂辅料来稳定冷冻干燥过 程中的蛋白质。
在另一实施方案中， 稳定剂可以是非蛋白稳定剂， 包括透明质酸或聚乙烯吡咯烷 酮 羟乙基淀粉， 海藻酸盐或聚乙二醇或其任何组合， 该组合物可以是由合 适的 pH 缓冲液稳定的任意 pH 值， 优选醋酸钠缓冲液， 或冷冻保护剂， 或两者兼而有之。除 上述稳定剂之外， 所述组合物可包括水和至少一种多元醇， 例如甘露醇， 或山梨糖醇或其混 合物。它也可以包括单糖、 双糖或更高的多糖， 如葡萄糖， 蔗糖或果糖。这种组合物被认为 是一种更安全且非常稳定的组合物。
在一个实施方案中， 本发明的药物组合物中的透明质酸在 200U/ml 的肉毒毒素溶 液中以每毫升 0.1 至 10 毫克， 特别是每毫升 1 毫克透明质酸与神经毒性成分组合在一起。
将本发明的药物组合物中存在的聚乙烯吡咯烷酮以一定量与神经毒性成分组合起来以提供重组溶液， 该溶液每 ml 含有 10-500mg， 尤其是每 ml 含有 100mg 聚乙烯吡咯烷酮， 为共 200U/ml 含有神经毒性成分的肉毒毒素溶液。在另一实施方案中， 在 达到 8ml 的溶液中进行重组。这导致在 25U/ml 神经毒性成分溶液中， 浓度降至每毫升含有 12.5 毫克聚乙烯吡咯烷酮。
在一个实施方案中， 将本发明的药物组合物中的聚乙二醇以每毫升 10 到 500 毫 克， 特别是每毫升 100 毫克聚乙二醇组合成 200U/ml 的肉毒毒素溶液。在另一实施方案中， 含有神经毒性成分的肉毒毒素溶液。在另一实施方案中， 主题溶液还包含 1-100mM 醋酸钠 缓冲液， 在另一实施方案中含有 10mM 醋酸钠缓冲液。
在一个实施方案中， 当储存在约 +8℃和约 -20℃的温度下， 根据本发明的药物组 合物能保持效力基本不变达 6 个月、 1 年、 2 年、 三年和 / 或四年。此外， 所述药物组合物在 重组过后， 具有强效或恢复至约 20％和约 100％。 D.2.5 冷冻保护剂
“冷冻保护剂” 是指辅料， 能造成药物组合物的活性成分， 即在重组或水溶液中的 神经毒性成分在组合物中被冻干之前， 具有超过 20％， 30％， 40％， 50％， 60％， 70％， 80％， 90％， 直到约 100％的生物活性神经毒性成分的毒性。
在另一实施方案中， 组合物可含有多羟基化合物， 例如作为保护剂的多元醇， 可使 用的多元醇的实例包括， 例如， 肌醇， 甘露醇和其他非还原醇。组合物的某些实施方案不包 括蛋白质稳定剂， 或不含有海藻糖或麦芽或乳糖或蔗糖或相关糖或有时作为保护剂使用的 糖类化合物。
D.2.6 防腐剂
术语 “防腐剂” 和 “防腐剂类” 分别是指一种物质或一组物质， 其防止所述组合物
中的微生物、 昆虫， 细菌或其他污染微生物的生长或存活。 防腐剂还能防止所述组合物发生 不希望有的化学变化。本专利的范围内使用的防腐剂， 对本领域技术人员而言是最先进的 防腐剂。可使用的防腐剂的实例包括， 其中， 例如 ： 苄基醇， 苯甲酸， 苯扎氯铵， 丙酸钙， 硝酸 钠， 亚硝酸钠， 亚硫酸盐 ( 二氧化硫， 亚硫酸氢钠， 亚硫酸氢钾等 )， 二钠 EDTA1 甲醛， 戊二醛， 硅藻土， 乙醇， 甲醇氯代异噻唑啉酮， 丁酯， 丁基化羟基茴香醚和 / 或二丁基羟基甲苯。
D.2.7 止痛药
术语 “镇痛” 涉及以各种方式作用于周边和中枢神经系统的镇痛药， 包括特别是扑 热息痛 ( 对乙酰氨基酚 )、 非甾体抗炎药 (NSAIDs) 例如水杨酸， 麻醉药品例如吗啡， 具有 麻醉性质的合成药品如曲马多 ， 及其他。 还包括任何有局部镇痛作用的化合物， 例如利多 卡因， 苄醇， 苯甲酸等。
在一个实施方案中， 镇痛药是组合物的一部分， 在另一实施方案中， 在用化学去神 经药治疗前、 期间或之后施予镇痛药。
D.3 给药
如上所述， 在一个实施方案中， 在所述运动治疗之前和 / 或期间和 / 或之后， 将包 含肉毒毒素的药物组合物以有效量多次施予以改善患者症状。在一个实施方案中， 在运动 治疗期间， 多次施予有效量的肉毒毒素， 并在开始任何运动 / 移动治疗之前第一次施予该 组合物。
通常， 施予给患者的剂量将达到约 1000 个单位， 但每位患者一般不应超过 400 个 单位。在一个实施方案中， 剂量范围在约 80-400 个单位之间。在一个实施方案中， 这些值 对于成人患者无效。对于儿童来说， 各自的剂量范围从 25 到 800 个单位， 并在另一个实施 方案中为 50 至 400 个单位。
虽然上述范围涉及到最高总剂量， 在一个实施方案中， 每肌肉剂量范围在 3 至 6 个 单位 / 千克体重 (b.w.) 之间， 对小块肌肉为 0.5-2 单位 / 公斤体重， 另一个实施方案中， 为 0.1-1U/kg b.w. 一般每个注射部位的剂量不应超过 50U， 和每块肌肉不应超过 100U.
在本发明的一个实施方案中， 给予的有效量的肉毒毒素在成人中超过 500U 神经 毒， 在儿童中超过 15U/kg 体重。
至于给药频率， 在一个实施方案中， 再注射间隔频率大于 3 个月。当使用基于肉毒 毒素复合物的药物时尤其如此， 这时抗体存在的可能性有所增加。
当使用基于肉毒毒素复合物的药物， 例如时， 更频繁的剂量也是可能的。因此， 根据本发明， 要施用的药物以 3 至 6 个月的时间间隔重新施予。另一个实施方案 中， 尤其是当使用肉毒毒素的神经毒性成分时， 在又一个实施方案中， 使用 以2 周至不到三个月的时间间隔重新施药。在另一个实施方案中， 在肌肉活动干扰到自动运动 治疗的时间点重新给药。
对于基于肉毒毒素的药物的组成和剂量， 以及与组合物有关的， 基于肉毒毒素的 神经毒性成分的药物的施予剂量和施予频率， 可参阅 PCT/EP2007/005754。
关于组成和对 A 型肉毒毒素的基础上药剂剂量， 以及有关的组成， 剂量和关于对 A 型肉毒毒素神经毒性成分药剂用药频率的基础上， 可参考 US 60/817756， 该专利通过全文 引用并入到本文中。
另一个实施方案中们所述组合物仅包含作为活性成分的肉毒毒素。 另一个实施方案中， 其他的额活性成分， 例如镇痛药、 所述肌肉激活剂等等， 是组合物的部分。
虽然应理解将上述表示的值作为施用本发明使用的药物的总方针。然而， 最终 医生负责治疗， 由其决定给予的毒素量和给药频率。在本发明方法的一个实施方案中， 与肉毒毒素取得最大疗效时相比， 在患者的运动能力正要削弱时重新给予基于肉毒毒 素的药物。关于 A 型肉毒毒素的基础上， 可向受影响的药物直接注入给予肉毒毒素的药 物。为了找到合适的注射部位， 存在着一些手段能帮助医生找到合适的注射部位。本发 明的范围内， 寻找最佳的注射部位的所有方法都适用， 如肌电图 (EMG)， 触诊引导注射， 经 CT/ 磁共振引导注射， 以及超声引导注射指导注射。在这些方法中， 在一个实施方案 中， 后者是治疗儿童时选择的方法。关于对通过超声引导注射进一步的细节， 我们指的 是 Berweck″ Sonography-guided injection of botulinumtoxin A in children with cerebral palsy″ Neuropediatric 2002(33)， 221-223。
D4 试剂盒
此外， 本发明涉及用于治疗患有运动障碍的患者试剂盒， 包括含有有效量的化学 去神经药， 以及用于进行肌肉激活治疗的装置。
在一个实施方案中， 用于进行肌肉激活治疗的装置是一种或多种 B 部分公开的装 置。在一个实施方案中， 所述化学去神经药是 A 型肉毒毒素。用于肌肉刺激治疗的装置或 与化学去神经药一起提供或说明书的形式提供。
在一个实施方案中， 所述进行肌肉激活治疗的装置为其中进行肌肉刺激治疗的装 置。所述试剂盒包括一个驱动和控制的步态矫形器和 / 或能引导患者的腿处于运动生理模 式的手臂推动器。另一个实施方案中， 它是前面详述的装置中的一个。在试剂盒内， 在一个 实施方案中的药物含有肉毒毒素作为化学去神经药。另一个实施方案中， 所述装置是基于 A 型肉毒毒素的神经毒性成分的药物。
在所述试剂盒内， 将药物进行特定的适应以与行进治疗联用， 在一个实施方案中， 与分别用于所述治疗的装置联用。 这种特定的适应可根据本发明， 在可购到的药物中， 通过 试剂盒特定的实施， 并且这样可以通过特定的适用性包装和 / 或包装说明书和 / 或本发明 药物的使用说明书获得。
D5 进一步定义
本文件中使用的术语 “冻干” 用于处理含有化学去神经药的溶液， 例如， 肉毒毒素 的神经毒性成分， 其中该溶液结冰并干燥直到组合物的固体成分留下来。处理得到的冻干 产物因此被定义为″冷冻干燥″。
术语 “重组” 定义为化学去神经药， 例如神经毒性成分的冻干组合物的增溶过程， 这可以通过增加适量无菌水完成， 例如， 一切必要的组分都已经包含在冻干物中。或者， 如 果不是这样， 可以通过单独加入无菌生理盐水， 或如果适用， 加入下述成分包括， 例如 pH 缓 冲液， 辅料， 冷冻保护剂， 防腐剂， 稳定剂， 止痛药或其任何组合。之前提到的 “盐水” 是一种 盐溶液， 在另一个实施方案中， 是氯化钠 (NaCl) 溶液， 在又一个实施方案中是等渗氯化钠 溶液 ( 即， 氯化钠的浓度为 0.9％ )。以此种方式实施增溶， 使得最后的 “重组” 是直接或间 接地， 即例如稀释后， 施予患者。神经毒素在等渗介质中重组， 例如在等渗盐水或生理盐水 中。
本发明定义的术语 “麻痹” ， 以丧失部分运动能了或运动能力受损为典型症状。E 备注
关于上述情况， 应理解， 上面所提到的所有现有技术的内容 ( 以前出版和以前未 出版 )， 通过全文引用并入到本文中。
应该理解， 本发明使用的术语仅是为了描述具体的实施例， 并无意限制本发明。 必 须指出的是， 除非文中另有清楚的指明， 如说明书和所附的权利要求书中所用的单数形式 的 “一个 (a)” ， “一种 (an)” 和 “所述 (the)” 包括复数形式。
以下详细阐明本发明的非限制性的实例。
实施例
实施例 1
在 Dr.von Haunersches 慕尼黑儿童医院的小儿神经和发育医学部 ( 德国 ) 对 9 例患者进行了研究。该研究获得了当地伦理委员会的批准。
如果患者因先天性或后天性脑或脊髓损伤导致患有中枢步态障碍， 他们就有资格 进入我们的研究。股骨长度必须至少有 21 厘米， 它适用于大约 4 岁的儿童。获得行走能力 必须是康复训练项目的现实目标。患者必须能够可靠的发出痛苦， 恐惧或不适的信号。父 母的书面知情同意是一个先决条件。 排除标准 ： 严重下肢挛缩， 骨折， 骨不稳定性， 骨质疏松症， 手术引起的全身负荷禁 忌， 严重不成比例的骨骼生长， 下肢中不愈合的皮肤损伤， 血栓栓塞性疾病， 心血管不稳定， 急性或渐进神经紊乱和积极的或自我伤害行为。
8 名儿童和 1 名青少年被指定到我们科门诊诊所参加驱动步态矫形器 ( 办公室 )1 月至 2006 年 8 月训练计划。开始训练的平均年龄 8 岁两个月 ( 标准差 2 岁 10 个月， 范围 5 岁两个月 -14 岁 4 个月 )。除了一个以外所有患者在 DGO 的儿童模块中训练 ( 见表 2)。
自动运动能力训练通过市购获得的 (Hocoma 公司， 福尔克茨维尔， 瑞 士 ) 进行。使用 DGO 成人 - 以及新的小儿版。DGO 由两条腿或 - 针对不同患者的骨骼可调 的那些组成。它通过几根吊带固定住在腿。髋部矫形器的宽度， 大小腿的长度， 以及腿吊带 的大小和位置可以改变。成人模块 ( 股骨长度＞ 350 毫米 ) 和儿童模块之间 (210 毫米至 350 毫米 ) 的主要区别在于大腿的长度。由一个四连杆机构将该 DGO 连接到一个体重支持 系统框架。这使得矫形器在垂直方向运动， 并提供额外的垂直稳定性。在每条腿上， 两个线 性驱动器移动矫形器的臀部和膝盖关节。这些驱动器由位置控制器所控制 ( 在 PC 上执行 的实时系统 ) 运行类似正常行走的运动模式。该 DGO 的运动与跑步机同步。步行的速度可 设置为 1 至 3.2 公里 / 小时。为了确保安全训练， 多项安全功能集成到该系统中。这些包 括为治疗师和患者提供的停止按钮和既限制驱动器上的力过大、 又限制连接角与理想位置 的偏差的控制器。为踝关节背屈提供了一个弹性脚套。为了确保最接近生理上的步态模 式， 并防止皮肤掉皮， 将患者适当地固定在 DGO 上是非常重要的。为了支持体重， 可使用平 衡锤。这使得体重支架在 5kg 步态内为 5-80 公斤范围内。
卸荷量最初设为提着那个的 50％， 将根据肌力的增加陆续降低 ( 在站立时没有过 多屈膝 )。根据儿童的能力选定初期的训练步速。
DGO 上的训练包括每周 3 到 4 次的 25-45 分钟训练课。进行 10 至 13 次训练课。 由于时间限制， 几乎所有的患者停止了他们通常每周理疗训练课。10 例患者中有 8 例被推 荐用肉毒毒素 治疗下肢肌肉 ( 表 2)。
为了评估 DGO 训练的可行性， 对步行时间， 步行距离和每次训练课的步态速度作 了记录。在训练项目之前和结束时对运动的的表现进行评估。用 10 米步行试验 (10MWT) 评估步态速度。孩子们被指示以他们感到舒适的速度步行。
为评估运动功能的变化， 由 GMFM( 大运动功能测试 ) 认证的治疗师操作 GMFM-66 的站立 ( 二维 D) 和行走部分 ( 二维 E)。此外， 住院组的儿童进行了一个 6 分钟步行试验 (6MWT) 评价步态耐力。为确定在行走其间儿童所需的帮助大小， 可采用功能性步行分类 (FAC)。在干预前后所有试验都使用相同的辅助装置完成。
检查参数及其各自的正态分布。这适用于步态速度和 6MWT 的结果。因此， 反复使 用 t 检验分析训练前后的差异。采用非参数秩符号秩检验对所有其他参数进行统计分析。
9 例患者中有 8 例完成了在 DGO 上的训练。1 例由于遵从性降低在第三次训练 后中途退出了。在 DGO 上进行的训练课总数为 12(SD1.0， 范围 10-13)。参与者平均走 一千一百五十八米 ( 标准差 371m， 范围 410-1675 米 ) 每节。平均训练时间为 28:42 分 ( 标准差 3:30 分钟， 范围 23-32 分钟 )。步行速度平均为 1.7km/h( 标准差 0.17km/h， 范围 1.5-2.1km/h)， 卸荷 14.4％ ( 标准差为体重的 12.6％， 范围 0-30％ )( 图 2c、 d)。
评估了 7 例子患者的地上行走参数， 全部有所改善。平均步速明显增加， 从 0.87 米 / 秒 ( 处 0.32 米 /s) 增加到一点零九米 / 秒 ( 标准差 0.31 米 / 秒， )， p＝ 0.01( 图 3e)。8 例患者中有 7 例在二维 D 和 E 方面有所改善。二维 D 的平均分发生变化 明显， 从 46.7( 标准差 34.1) 增加到 52.0( 标准差 28.8)， 尽管统计分析表明没有显著性差 异 (Z ＝ -1.820， p ＝ 0.69)。二维 E 的平均分略微增加但是有显著性差异， 从 39.5( 标准 差 32.6) 到训练后的 42.2( 标准差 34.6)(Z ＝ -2,366， p ＜ 0.05)。( 图 3f+g) 步行能力， 用 FAC 评定， 结果显示没有变化。
走路的速度和 GMFM 评分显著提高。在 GMFM 中行走部分的结果显示， 与站立部分 的不明显结果相比有显著改善。这项研究的概况如表 2 所示。
表2：
患者 性别 号年龄 ( 年 : 诊断 月)运动类 训练次数 型总行走 距离 (km)A 型肉 毒毒素 治疗前 Y Y N Y Y1 2 3 4 5F F F M M6:4 9:10 10:10 6:2 6:4CP(I) CP(II) CP(II) CP(III) CP(III)CM CM CM CM CM13 12 13 10 1217.2 13.6 18.6 9.9 13.328102083399 A CN 102083404说14:4 7:0 8:0 5:2 CP(II) CP(IV) CP(IV) CP(III)明AM CM CM CM书12 3 10 10 12.5 0.9 5.0 6.7 Y Y24/25 页6 7 8 9
M F M， MN/Y Y实施例 2
一名由于早产相关的脑损伤而患有双边痉挛性脑瘫的 8 岁男性患者的， 使用小儿 进行了 12 次机器人辅助跑步机训练。由于机器人装置的内部控制由于耐药相 关的肌张力增高而停止训练， 患者无法进行了超过两次的训练。通过包括髋屈肌， 膝屈肌， 内收肌和腓肠肌的下肢多层次方法进行肉毒毒素治疗 ( 总数为 15U/ 公斤肉毒毒素 )。在 此次干预之后， 机器人辅助步行训练很容易得以继续， 并且患者能够执行建议的全部 12 次 干预。这些干预后， 耐力 ( 在 6 分钟运行试验中为从 344-751 米 ) 和运动功能 ( 从在步行 大运动功能测试方面增加了 2.5％至 10％ ) 有明显改善。
本实施例表明 ： 给予至少能暂时缓解肌痉挛的去神经剂例如肉毒毒素与运动治疗 组合使用的协同作用至少能有效地作用于部分松弛的肌肉。然后， 铜鼓哟运动治疗增强或 调节的肌肉可与更高潜在计量的去神经剂接触， 从而导致进一步的协同效应。
实施例 3
在包括对颈部胸锁乳突肌交替循环地加热和冷却的肌肉激活治疗之前， 期间和之 后为一名 25 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经毒 性成分。干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 4
在包括对颈部胸锁乳突肌反复电刺激的肌肉激活治疗之前， 期间和之后为一名 44 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经毒性成分。干 预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 5
在包括把患者放在一个以 12 赫兹和 20 赫兹振动的平台上的肌肉激活治疗之前， 期间和之后为一名 24 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素 的神经毒性成分。干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。 实施例 6
在包括将 40 千赫的超声波应用到颈部胸锁乳突肌的肌肉激活治疗之前， 期间和 之后为一名 37 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经 毒性成分。干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 7
在包括水压按摩颈部的胸锁乳突肌的肌肉激活治疗之前， 期间和之后为一名 34 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经毒性成分。干 预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 8
在包括将低强度微波应用到颈部的胸锁乳突肌的肌肉激活治疗之前， 期间和之后 为一名 43 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经毒性 成分。干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 9
在包括将由黄檀根分离出的皂苷 (DSS) 应用到颈部的胸锁乳突肌的肌肉激活治 疗之前， 期间和之后为一名 49 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉 毒毒素的神经毒性成分。 干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 10
在包括将酪蛋白激酶应用到颈部的胸锁乳突肌的肌肉激活治疗之前， 期间和之后 为一名 33 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经毒性 成分。干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。
实施例 11
在包括将钾 (K+) 应用到颈部的胸锁乳突肌的肌肉激活治疗之前， 期间和之后为一 名 56 岁的痉挛性斜颈患者注入 0.1-1000 单位 / 公斤体重的 A 型肉毒毒素的神经毒性成分。 干预后， 多伦多西方痉挛性斜颈量表显示有显著的改善 (TWSTRS)。30