Energiforbrug og kardiorespiratorisk belastning under gang med og uden robothjælp

Baggrund. Nedsat kardiorespiratorisk kondition, som er en væsentlig risikofaktor i udviklingen af ​​kardiorespiratoriske sygdomme, er hyppigt rapporteret hos patienter med slagtilfælde. Den gennemsnitlige energiomkostning ved at gå, det vil sige mængden af ​​iltforbrug i milliliter pr. kilogram kropsvægt pr. meter, hos patienter med slagtilfælde er næsten dobbelt så høj sammenlignet med raske forsøgspersoner (hhv. 0,27 ml/kg/m vs. 0,15 ml/kg/m). Ved rehabilitering af apopleksipatienter er det primære mål at forbedre kinematiske og funktionelle gangrelaterede parametre. På grund af de tidligere nævnte kardiorespiratoriske risici er det dog vigtigt at være opmærksom på energiforbruget og kardiorespiratorisk belastning hos apopleksipatienter under gangrehabilitering. Tidligere blev gangtræning hovedsageligt opfyldt af løbebåndstræning, overjordisk træning og/eller mere konventionelle terapier, men i de senere år er implementeringen af ​​robot-assistance i gangrehabilitering stigende. Det er dog mindre undersøgt og uklart, hvilken indflydelse robot-assistance har på den kardiorespiratoriske belastning og energiforbrug, og derfor også hvilke potentielle negative og/eller positive bivirkninger, der er for det kardiorespiratoriske system.

Indtil nu virker korte gangvarigheder af robotassisteret gang (op til 7 minutter) mindre energikrævende og kardiorespiratorisk stressende end at gå uden robothjælp. Men hvad påvirkningerne er af længere gangvarigheder er ikke klart. Derudover er det også uklart, hvorfor mulige forskelle mellem robot-assisteret gang og gang uden robot-assistance kan eksistere. En mulig forklaring kan være, at forskelle i spatiotemporale gangparametre er ansvarlige for forskelle i energiforbrug og kardiorespiratorisk belastning.

Patientrekruttering. Patienter med slagtilfælde i Rehabiliteringscentret St. Ursula (Herk-de-Stad, Belgien) vil modtage mundtlig og skriftlig information om undersøgelsens mål og interventioner. Berettigede apopleksipatienter, som accepterer at deltage i undersøgelsen, vil blive rekrutteret. Der vil blive indhentet underskrevet informeret samtykke fra alle deltagere.

Prøvestørrelse. Prøvestørrelsesberegning er baseret på tidligere undersøgelser, der indikerer store effektstørrelser mellem effekten af ​​robotassisteret gang sammenlignet med gang uden robothjælp på energiforbrug og kardiorespiratorisk belastning (baseret på et systematisk review indsendt til peer-review). At detektere en stor effektstørrelse (f = 0,40) af robotassisteret gang sammenlignet med overjordisk og løbebåndsgang på energiforbrug, kardiorespiratorisk belastning og oplevet træthed, i en gentagne målinger inden for forsøgspersoners design (3 gangforhold og 4 målinger), med en signifikansniveau på 5 % og et effektniveau på 80 %, er en prøvestørrelse på 21 forsøgspersoner nødvendig (G*Power 3.1 til Mac). Prøvestørrelsen pustes op til 24 forsøgspersoner, så hver gangordre vil blive udført det samme antal gange.

Intervention. Patienterne vil blive testet i 3 enkelt gangsessioner hver på en separat dag: at gå i Lokomat med 60 % styrekraft, gå på et løbebånd og gå over jorden. Inden for forsøgspersoner vil alle gangforhold blive udført ved den samme behagelige ganghastighed (CWS), med den samme mængde kropsvægtstøtte (BWS) (om nødvendigt) i en samlet varighed på maksimalt 30 minutter. CWS (med et maksimum på 3,2 km/t svarende til den maksimale Lokomat-hastighed) og mængden af ​​BWS (hvis nødvendigt) vil blive bestemt individuelt på en separat dag før starten af ​​undersøgelsen. Gåtest vil blive afsluttet tidligt, når relative eller absolutte indikationer præsenteres som rapporteret af American Heart Association, eller når patienterne ikke er i stand til at fortsætte med at gå. Patienterne vil blive bedt om ikke at indtage mad, alkohol, koffein eller nikotin mindst 3 timer før interventionen, og ikke at udføre yderligere anstrengende aktiviteter mindst 12 timer før interventionerne. Gåture vil blive kontrolleret for tidspunktet på dagen. Inden studiets start vil demografiske og kliniske karakteristika blive indsamlet, og CWS og mængden af ​​BWS (om nødvendigt) vil blive bestemt i en 10 minutters gangtest. Ved starten af ​​hver gangtilstand vil der være et brystbærende gasanalysesystem med mundmaske (Metamax 3B, Cortex, Tyskland), et pulsbælte (Polar H7) og 2 bærbare fodsensorer (Physiolog, Gait Up, Schweiz) anvendt. Patienterne vil blive siddende i 5 minutter, hvor hvileværdier (energiforbrug, kardiorespiratoriske parametre og opfattet træthed) vil blive registreret. Efter en hvileperiode på 5 minutter vil patienterne gå i 30 minutter, hvorunder energiforbrug, kardiorespiratoriske parametre, oplevet træthed og spatiotemporale parametre vil blive monitoreret kontinuerligt. Opfattet træthed vil blive registreret hvert minut. Gennemsnitsværdier i hvile, begyndelsen, midten og slutningen af ​​gangsessionerne vil blive beregnet offline.

Randomisering og fortielse. Gåture vil blive udført i en tilfældig rækkefølge efter 3 separate dage. En uafhængig investigator vil tilfældigt tildele de 24 patienter (i 2 serier af 12) en af ​​de 6 mulige gangordrer ved hjælp af en tilfældig sekvensgenerator. Tildeling vil blive skjult for efterforskerne ved hjælp af en excel-fil med blinde og aflåste sektioner, som kun den uafhængige efterforsker har adgang til. Patientens tilfældige gangrækkefølge vil derfor først være tilgængelig, når patienten er rekrutteret og hans navn er indtastet i excel-arket. Denne metode vil sikre, at efterforskeren ikke kender den næste deltagers gangrækkefølge.

Droppe ud. I tilfælde af at forsøgspersoner falder fra, vil forsøgspersonen blive erstattet af en ny deltager, som udfører alle tre forsøg i samme randomiserede rækkefølge som forsøgspersonen, der droppede ud. Så i tilfælde af frafald vil yderligere patienter blive testet, indtil data fra 24 patienter, der deltog i alle tre tilstande, er indsamlet.

Statistisk analyse. Statistik vil blive udført ved hjælp af SPSS (IBM, Chicago, IL). Beskrivende statistik vil blive beregnet for baseline demografiske og kliniske patientkarakteristika. Variansanalyser med gentagne mål (ANOVA) med Bonferroni-korrektion for flere sammenligninger vil blive brugt til at analysere forskelle i primære og sekundære resultater inden for og mellem gangforhold. Regressionsanalyse vil blive udført for at evaluere om (ændringer i) rumlige parametre er prædiktive for (ændringer i) energiforbrug. Signifikansniveauet sættes til 5 %.