Spotřeba energie a kardiorespirační zátěž při chůzi s robotickou asistencí i bez ní

Pozadí. U pacientů s cévní mozkovou příhodou je často hlášena zhoršená kardiorespirační zdatnost, která je hlavním rizikovým faktorem rozvoje kardiorespiračních onemocnění. Průměrné energetické náklady na chůzi, tedy množství spotřeby kyslíku v mililitrech na kilogram tělesné hmotnosti na metr, jsou u pacientů s cévní mozkovou příhodou téměř dvojnásobné ve srovnání se zdravými subjekty (resp. 0,27 ml/kg/m vs. 0,15 ml/kg/m). Při rehabilitaci pacientů s cévní mozkovou příhodou je primárním cílem zlepšení kinematických a funkčních parametrů souvisejících s chůzí. Vzhledem k dříve zmíněným kardiorespiračním rizikům je však důležité si uvědomit energetickou spotřebu a kardiorespirační zátěž pacientů po cévní mozkové příhodě při rehabilitaci chůze. V minulosti se nácvik chůze naplňoval především tréninkem na běžeckém pásu, nadzemním tréninkem a/nebo konvenčnějšími terapiemi, ale v posledních letech přibývá zavádění robotické asistence při rehabilitaci chůze. Jaký vliv má robotická asistence na kardiorespirační zátěž a spotřebu energie, a tedy také jaké jsou potenciálně negativní a/nebo pozitivní vedlejší účinky pro kardiorespirační systém, je méně prozkoumáno a není jasné.

Až dosud se zdá, že krátké trvání chůze s pomocí robota (až 7 minut) je méně energeticky náročné a kardiorespiračně stresující než chůze bez pomoci robota. Není však jasné, jaké jsou vlivy delšího trvání chůze. Kromě toho také není jasné, proč by mohly existovat možné rozdíly mezi chůzí s pomocí robota a chůzí bez pomoci robota. Jedním z možných vysvětlení by mohlo být, že rozdíly v časoprostorových parametrech chůze jsou zodpovědné za rozdíly ve spotřebě energie a kardiorespirační zátěži.

Nábor pacientů. Pacienti s cévní mozkovou příhodou v Rehabilitačním centru St. Ursula (Herk-de-Stad, Belgie) obdrží slovní a písemné informace o cílech a intervencích studie. Budou přijati způsobilí pacienti s cévní mozkovou příhodou, kteří souhlasí s účastí ve studii. Podepsaný informovaný souhlas bude získán od všech účastníků.

Velikost vzorku. Výpočet velikosti vzorku je založen na předchozích výzkumech, které naznačují velké velikosti účinku mezi účinkem chůze s asistovanou robotem ve srovnání s chůzí bez pomoci robota na spotřebu energie a kardiorespirační zátěž (na základě systematického přehledu předloženého ke vzájemnému hodnocení). Detekce velkého efektu (f = 0,40) chůze s pomocí robota ve srovnání s chůzí nad zemí a chůzí na běžícím pásu na spotřebu energie, kardiorespirační zátěž a vnímanou únavu v opakovaných měřeních v rámci návrhu subjektů (3 podmínky chůze a 4 měření), s hladina významnosti 5 % a hladina výkonu 80 %, je zapotřebí velikost vzorku 21 subjektů (G*Power 3.1 pro Mac). Velikost vzorku je nafouknuta až na 24 subjektů, takže každý příkaz chůze bude proveden stejně často.

Zásah. Pacienti budou testováni ve 3 jednotlivých chůzích, každé v samostatný den: chůze v Lokomatu s 60% naváděcí silou, chůze na běžícím pásu a chůze po zemi. U subjektů budou všechny podmínky chůze prováděny stejnou pohodlnou rychlostí chůze (CWS), se stejným množstvím podpory tělesné hmotnosti (BWS) (pokud je to nutné) během celkové doby maximálně 30 minut. CWS (s maximem 3,2 km/h odpovídající maximální rychlosti Lokomatu) a množství BWS (v případě potřeby) budou individuálně stanoveny v samostatný den před zahájením studie. Testy chůze budou předčasně ukončeny, pokud budou předloženy relativní nebo absolutní indikace, jak uvádí American Heart Association, nebo pokud pacienti nejsou schopni pokračovat v chůzi. Pacienti budou požádáni, aby nejméně 3 hodiny před zákrokem nekonzumovali jídlo, alkohol, kofein nebo nikotin a nejméně 12 hodin před zákrokem neprováděli další namáhavé aktivity. Chůze budou řízeny podle denní doby. Před začátkem studie budou shromážděny demografické a klinické charakteristiky a CWS a množství BWS (pokud je to nutné) budou stanoveny v 10minutovém testu chůze. Na začátku každé podmínky chůze bude systém pro analýzu plynů nesoucí hrudník s ústní maskou (Metamax 3B, Cortex, Německo), pásem na měření srdeční frekvence (Polar H7) a 2 nositelnými senzory nohou (Physiolog, Gait Up, Švýcarsko). aplikovaný. Pacienti budou sedět 5 minut, během kterých budou registrovány klidové hodnoty (spotřeba energie, kardiorespirační parametry a vnímaná únava). Po 5 minutách klidu budou pacienti chodit 30 minut, během kterých bude nepřetržitě monitorována spotřeba energie, kardiorespirační parametry, vnímaná únava a časoprostorové parametry. Vnímaná únava bude registrována každou minutu. Průměrné hodnoty v klidu, na začátku, uprostřed a na konci chůze budou vypočítány offline.

Randomizace a utajení. Procházky budou probíhat v náhodném pořadí ve 3 samostatných dnech. Nezávislý výzkumník náhodně přiřadí 24 pacientů (ve 2 sériích po 12) k jednomu ze 6 možných příkazů chůze pomocí generátoru náhodných sekvencí. Přidělování bude pro vyšetřovatele skryto pomocí excelového souboru se slepými a zamčenými sekcemi, ke kterým má přístup pouze nezávislý vyšetřovatel. Náhodné pořadí chůze pacienta bude proto k dispozici pouze tehdy, když byl pacient přijat a jeho jméno je zadáno v excelovém listu. Tato metoda zajistí, že vyšetřovatel nezná pořadí chůze dalšího účastníka.

Výpadek. V případě, že subjekty odstoupí, bude subjekt nahrazen novým účastníkem, který provede všechny tři studie ve stejném randomizovaném pořadí jako subjekt, který vypadl. Takže v případě vyřazení budou testováni další pacienti, dokud nebudou shromážděna data 24 pacientů, kteří se účastnili všech tří stavů.

Statistická analýza. Statistiky budou prováděny pomocí SPSS (IBM, Chicago, IL). Pro základní demografické a klinické charakteristiky pacientů budou vypočítány deskriptivní statistiky. Analýzy rozptylu opakovaných měření (ANOVA) s Bonferroniho korekcí pro vícenásobná srovnání budou použity k analýze rozdílů v primárních a sekundárních výsledcích v rámci podmínek chůze a mezi nimi. Bude provedena regresní analýza, která vyhodnotí, zda (změny) časoprostorových parametrů jsou prediktivní pro (změny) spotřeby energie. Hladina významnosti bude stanovena na 5 %.