Účinnost napájeného exoskeletu v kombinaci s FES pro pacienty s chronickou SCI: RCT (Ekso-FES)

Paraplegie je závažná událost, která vede k úplné nebo částečné ztrátě motorických, senzorických a vegetativních funkcí. Obnovení chůze, rovnováhy a mobility jsou důležité priority pro osoby s míšním poraněním (SCI). V posledním desetiletí technologický rozvoj exoskeletonů umožnil osobám s SCI přiblížit se jejich vytouženému cíli. Nositelné robotické exoskeletony jsou motorizované ortézy, které usnadňují nepřipoutané stání a chůzi po zemi. Tato zařízení, která podporují vícenásobné opakování kroků a zároveň nesou plnou váhu na těle, představují specifický a zaměřený tréninkový přístup pro rehabilitaci funkce chůze po SCI. Nicméně v případech, kdy rehabilitace funkce chůze není cílem, může být potřeba zaměřit se na sekundární zdravotní problémy spojené s SCI, jako je bolest, spasticita, funkce střev a močového měchýře, důvodem pro zapojení se do tréninku exoskeletu.

Další dobře zavedenou technikou pro léčbu takových sekundárních zdravotních problémů je funkční elektrická stimulace (FES). FES je běžná a zavedená metoda pro rehabilitaci osob s poraněním míchy. Několik studií prokázalo pozitivní účinky FES, jako je například zamezení nepoužívání a atrofie denervace, zlepšení svalové síly, výkonu a vytrvalosti, změna typu svalových vláken, zvětšení průřezu svalů, zvýšení svalové hmoty, aktivace rašení nervů, motorické učení a snížení spasticity. Kromě toho bylo prokázáno, že FES zlepšuje močový měchýř, střeva a sexuální funkce, kardiovaskulární zdatnost (zvýšením aerobní kapacity), snižuje množství tělesného tuku a předchází a léčí dekubity zvýšením svalového prokrvení. Kromě toho se také ukázalo, že léčba FES má vliv na tělesné funkce zlepšením funkce dolních končetin a také stability a funkce trupu.

Sílu vyvolanou svalem prostřednictvím elektrické stimulace lze využít k lokomoci. K tomu je nežádoucí pohyb končetin často omezován pasivními ortézami nebo pedály, aby se efektivně využily svalové kontrakce od uživatele k bezpečnému poskytnutí energie pro pohon vpřed. Užitečnost takových systémů je však často omezena kvůli rychlému nástupu svalové únavy. To je jeden z důvodů (mimo jiné), proč byla vyvinuta hybridní FES-robotická řešení, která doplňují energii produkovanou elektrickou stimulací motorizovanou pomocí. Tento přístup snižuje výkon, který je třeba produkovat svaly, což umožňuje aplikaci FES pro delší tréninkové jednotky, než dojde k únavě. Díky tomu takové hybridně poháněné exoskeletony nabízejí fyziologické zdravotní výhody podobné FES cyklistice a současně zvyšují mobilitu uživatele. Přidání FES k poháněnému exoskeletu také synergicky snižuje točivý moment motoru zařízení, snižuje spotřebu baterie, a proto zvyšuje maximální dosah exoskeletu.

I když z technického a fyziologického hlediska zní naprosto rozumně kombinovat poháněné exoskeletony a FES k takovým hybridním bionickým systémům, existují pouze neoficiální důkazy o jejich klinické užitečnosti a účinnosti u pacientů s SCI. Zde výzkumníci navrhují randomizovanou kontrolovanou studii zkoumající účinek kombinované aplikace exoskeletonu poháněného EksoNR (Ekso Bionics, Richmond, CA, USA) a FES (FES RehaMove2, Hasomed, Magdeburg, Německo) ve srovnání se samotnou terapií Ekso na funkční výsledky. a sekundární zdravotní parametry.