Vliv intervencí FES na dynamiku chůze v populaci mrtvice

Hemiplegie s přidruženým poklesem nohy se vyskytuje u 50 % pacientů, kteří mrtvici přežili, a často zhoršuje schopnost jedince chodit. Neuroprotetická zařízení založená na funkční elektrické stimulaci (FES) byla vyvinuta pro korekci poklesu nohy. Účinnost těchto zařízení byla zpočátku zkoumána Libersonem el al. kteří prokázali, že elektrická stimulace může pomoci při obnově funkčních pohybů v ochrnutých končetinách. Kromě pomoci s poklesem nohy tato zařízení prokázala významná zlepšení v biomechanických proměnných, jako je rychlost chůze, vzdálenost, délka kroku a fyziologické náklady pro jedince s mrtvicí. Aby bylo možné komplexně porozumět vlivu elektrické stimulace na obnovu chůze, je zásadní analyzovat dynamické aspekty chůze a měřit variabilitu chůze během funkční elektrické stimulační intervence. V navrhovaném šetření určíme „symetrii chůze“ asistované chůze FES pomocí bilaterálních cyklogramů kotníku a kolena po dobu 6 měsíců. Tento nový přístup bude odpovídat za dynamiku a složitost rovnováhy měřením odchylek kloubů od linie symetrie v každém případě cyklu chůze a poskytne lepší měření symetrie chůze. Využití tohoto výsledného měřítka nám umožní porozumět roli elektrické stimulace v kotníku a tomu, jak se tento účinek přenese do kolenních a kyčelních kloubů během chůze. Změny v povrchových elektromyogramech (EMG) selektivních svalových skupin ukážou, jak může FES přispět k opětovnému tréninku svalů po mrtvici. K odstranění artefaktu FES z EMG signálu použijeme pokročilé algoritmy zpracování signálu, abychom mohli komplexně analyzovat přenosový efekt zásahu FES. Nakonec použijeme analýzu hlavních komponent (PCA) – pokročilou techniku ​​dolování dat ke sledování a kvantifikaci celkového procesu obnovy chůze jedinců s mrtvicí pomocí algoritmů klasifikace vzorů. Měření symetrie chůze a EMG budou statisticky klasifikovány, aby bylo vidět jejich jasné oddělení na začátku a v 6měsíčních intervalech. Tato klasifikace nám umožní identifikovat jedince, kteří nejvíce reagovali na intervenci. Tyto informace jsou kritické a umožní výzkumníkům a klinikům přehodnotit rehabilitační proces. Takové vědecké hodnocení poskytne základ pro další vývoj a implementaci FES zařízení nebo technologií, čímž podpoří základní cíl NINDS převést základní a klinické objevy do lepších způsobů léčby neurologických poruch.