Effektiviteten af ​​flerkanals funktionel elektrisk stimulering

I. BAGGRUND OG BETYDNING Slagtilfælde er den tredje hyppigste dødsårsag og er en væsentlig årsag til handicap blandt overlevende (Mayo 2009). 55-75 % af patienter med slagtilfælde har mangel på overekstremitetsfunktion (UE), hvilket bidrager til handicappet (Alon, 2007). Fuldstændig genopretning af UE-funktionen er kun rapporteret hos 11,6 % af de overlevende slagtilfælde 6 måneder efter iskæmisk hjerneblødning (Kwakkel, 2003). Neurorehabilitering har flyttet fokus til opgavespecifik, repetitiv træning, som vi forstod begrebet neuroplasticitet (Kleim, 2008). Funktionel elektrisk stimulation (FES) er blevet identificeret som en behandlingsmodalitet til at forbedre overekstremitetsfunktionen hos patienter under tidlig apopleksirehabilitering (Alon, 2007). FES sammen med opgavespecifik træning har vist overlegen ydeevne i håndfunktion (Yang et al 2019) Selvom undersøgelser har rapporteret forbedringer i UE-funktion, varierer behandlingens varighed og timingen efter slagtilfælde også enormt. Da størstedelen af ​​forbedringen i overekstremitetsfunktionen indtræffer inden for 11 uger siden debut (Nakayama, 1994), er det vigtigt at overveje effekten af ​​FES i løbet af det tidsrum til at forbedre UE-funktionen. FES kan være en dyr modalitet at bruge for patienter på egen hånd, og derfor er varigheden af ​​indlæggelse på rehabilitering efter slagtilfælde også en vigtig faktor at overveje. Den gennemsnitlige indberettede liggetid under indlagt genoptræning for patienter med slagtilfælde varierer fra 9 til 22 dage (Camicia, 2015). Så det er vigtigt at vurdere effektiviteten af ​​FES under patientens indlæggelsesophold, for at klinikere kan vælge den mest passende intervention i den begrænsede indlagte rehabiliteringstid. De fleste af de rapporterede undersøgelser har brugt FES distalt (Alon, 2007; Gharib, 2015) til at forbedre håndfunktionen, men det er også vigtigt at overveje den proksimale stabilitets rolle for at forbedre UE-funktionen til opgaver som at nå. Selvom FES i de proksimale muskler har vist sig at være en overlegen intervention til at reducere skuldersubluksation, har dens effekt på forbedring af motorisk funktion været inkonklusiv (Vafadar et al 2015).

Traditionelt er FES-maskiner en to-kanal enhed, der bruges til at stimulere en muskelgruppe ad gangen. Xcite-systemet er en batteridrevet stimulator med op til 12 kanaler med cyklisk stimulering, hvilket giver mulighed for både proksimal og distal muskelgruppestimulering. Det er en opgavespecifik modalitet til at forbedre masseøvelser under neurologisk genopdragelse. Hver aktivitet har det korrekt sekvenserede stimulationsmønster til at udføre den foreskrevne aktivitet. Der har været begrænset forskning vedrørende denne type FES hos patienter med slagtilfælde under tidlig slagtilfælderehabilitering.

II. STUDIEMÅL; INKLUSIVE SPECIFIKKE MÅL OG/ELLER HYPOTESER Formålet med denne pilotundersøgelse er at afgøre, om to ugers multi-kanal FES sammen med opgavespecifik træning vil forbedre UE-funktionen sammenlignet med traditionel rehabilitering eller sædvanlig pleje. Det sekundære formål med denne undersøgelse er at finde ud af, om to ugers multi-kanal FES sammen med opgavespecifik træning vil forbedre skulderbevægelsesområdet, grebsstyrken og patientrapporteret funktion sammenlignet med traditionel rehabilitering eller sædvanlig pleje hos patienter med ensidigt slagtilfælde resulterer i hemiplegi.

Nulhypoteser:

Følgende nulhypoteser er etableret for denne undersøgelse:

1. Der vil ikke være nogen forskel i UE-funktionen ved brug af multi-kanal FES sammen med opgavespecifik træning sammenlignet med traditionel rehabilitering eller sædvanlig pleje hos patienter med første gangs slagtilfælde og hemiplegi under i patientens apopleksi rehabilitering.
2. Der vil ikke være nogen forskel i skulderbevægelsesudslag og grebsstyrke ved brug af multi-kanal FES sammen med opgavespecifik træning sammenlignet med traditionel genoptræning eller sædvanlig pleje hos patienter med første gangs slagtilfælde og hemiplegi under i patientens slagtilfælde-rehabilitering.
3. Der vil ikke være nogen forskel i selvrapporteret overekstremitetsfunktion ved brug af multi-kanal FES sammen med opgavespecifik træning sammenlignet med traditionel rehabilitering eller sædvanlig pleje hos patienter med første gangs slagtilfælde og hemiplegi under i patientens apopleksi rehabilitering.

III. METODER

Eksperimentelt design:

Forskningsdesignet for denne eksperimentelle undersøgelse vil være et randomiseret kontrolleret forsøg. Den manipulerede uafhængige variabel i denne undersøgelse vil være 1) FES ved hjælp af Xcite med traditionel terapi og 2) traditionel terapi. De afhængige variabler i denne undersøgelse er følgende: Øvre ekstremitetsfunktion målt ved Action Research Arm Test, The Box and Block Test og The Nine-Hole Peg Test; Gribestyrke målt ved hjælp af et dynamometer; Bevægelsesområde ved skulderen målt ved hjælp af et standard goniometer; og deltagernes opfattelse af forbedring i funktion målt ved en modificeret patientspecifik funktionsskala.

Fyrre førstegangs ensidige slagtilfældeoverlevere med mindre end 3 måneder siden debut med hemiplegi/hemiparese i øvre ekstremiteter over 18 år vil være deltagere i dette randomiserede kontrollerede forsøg. Vi estimerede vores stikprøvestørrelse til at være 40 for denne pilotundersøgelse baseret på væsentlige resultater fra tidligere undersøgelser (Alon, 2017 & Gharib, 2015). Deltagerne vil blive rekrutteret gennem en bekvemmelighedsprøve fra Baylor Institute for Rehabilitation Frisco. Deltagere, der har komorbiditeter, der påvirker motorisk funktion (Parkinson, medfødte lidelser) eller kontraindikationer for NMES (anfaldslidelser, ukontrollerede hjertesygdomme, cancer, pacemaker, betydelige sensoriske underskud, kontrakturer, graviditet, uhelede frakturer eller cerebellar slagtilfælde), og som ikke er i stand til at at følge to-trins kommandoer vil også blive udelukket fra undersøgelsen.

Indlagte rehabiliteringsterapeuter screener patienterne for inklusions- og eksklusionskriterier, og hvis de er en passende kandidat til undersøgelsen, vil de informere deltagerne om undersøgelsen. Hvis deltageren vælger at få mere information om undersøgelsen, vil en af ​​investigatorerne kontakte personen og gennemgå undersøgelsen mere detaljeret og besvare eventuelle yderligere spørgsmål. Hver deltager vil blive givet deres rettigheder som menneskelige subjekter og bedt om at underskrive det informerede samtykke, der er godkendt af Baylor Health Care Systems Institutional Review Boards. Deltagerne vil blive tilfældigt tildelt gruppe A (sædvanlig behandling plus XCite) eller gruppe B (kun sædvanlige behandlinger) ved lodtrækning. Randomisering uden erstatningsteknik vil blive brugt for at sikre lige antal deltagere i hver gruppe.

Interventioner:

Forsøgsgruppen (Gruppe A) vil modtage standard motorisk genoptræning af den berørte overekstremitet ud over funktionel elektrisk stimulering ved hjælp af Xcite-systemet 4 dage om ugen i 30 minutter i to uger. Behandlingsforløb vil vare 45 minutter inklusive opstillingstid. Xcite-systemet er en batteridrevet stimulator med op til 12 kanaler med cyklisk stimulering. Det er en opgavespecifik modalitet til at forbedre masseøvelser under neurologisk genopdragelse. Systemet omfatter fire biblioteker med over 40 funktionelle aktiviteter (Restorative Therapies, n.d). I løbet af denne specifikke undersøgelse vil deltagerne modtage træning i at bruge fremadgreb og slip-aktiviteten. Elektroder, der varierer i størrelse fra 2 x 2 cm til 2 x 3,5 cm, vil blive placeret over rhomboid major, rhomboid minor, øvre latissimus dorsi, anterior deltoid, posterior deltoid, triceps, extensor digitorum, flexor digitorum superficialis og flexoricis longus pollus. . Elektroder vil blive fastgjort til Xcite-systemet, og hver muskelgruppe vil blive testet med individualiseret stimulering i henhold til Xcite-protokol for at opnå den ønskede muskelkontraktion. Elektrodeplacering vil blive justeret efter behov for at opnå maksimalt tilgængeligt bevægelsesområde i alle led. Forsøgspersonerne vil deltage i en gentagen fremadrettet greb og frigivelsesopgave ved hjælp af multi-kanals funktionel elektrisk stimulering (FES) administreret ved hjælp af Xcite-enheden. Forskere, der er uddannet i brug af Xcite, vil være i stand til at administrere behandlingerne under planlagte terapisessioner. Kontrolgruppen (Gruppe B) vil modtage standard motorisk genoptræning af den øvre ekstremitet.

Undersøgelsens efterforskere vil udføre resultatmålingerne inden for 96 timer før start af forskningsprotokollen, såvel som efter to ugers intervention for at vurdere effektiviteten af ​​Xcite FES i defekter i øvre lemmer. For at sikre testerens pålidelighed vil de samme to testere, som er uddannet med den standardiserede vurdering af resultatmålene, administrere testen.

Til dette forskningsstudie vil der blive indsamlet data før og efter intervention for begge grupper. Følgende resultatmål vil blive udført på hver forskningsdeltager af de primære efterforskere: Action Research Arm Test (ARAT), Box and Block Test (BBT), Ni-hullers Peg Test (NHPT), grebsstyrke (ved hjælp af et dynamometer), skulder ROM (ved hjælp af et universelt goniometer) og Patient-Specific Functional Scale (PSFS). Alle udfaldsmålene vil blive administreret på den berørte og upåvirkede overekstremitet og registreret til dataanalyse.

Action Research Arm Test er et mål med 19 punkter med 4 underkategorier (greb, greb, klem og grov armbevægelse) for at vurdere overekstremiteternes funktion. ARAT scores på en 4-punkts original skala (3-Udfører test normalt, 2- Gennemfører test, men tager unormalt lang tid eller har store vanskeligheder, 1- Udfører test delvist, 0- Kan ikke udføre nogen del af testen). Ifølge tidligere forskning har ARAT vist sig at være gyldig og pålidelig ved vurdering af den overordnede funktion i overekstremiteterne hos individer efter slagtilfælde og har en standardiseret protokol, der skal følges ved brug af dette mål (som vil blive fulgt for denne forskningsundersøgelse) (Yozbatiran, 2008).

Box and Block Test (BBT) er en test til at vurdere ensidig grovmotorisk koordination, der sammenligner den berørte og ikke-påvirkede ekstremitet. Vurderingen måler antallet af blokke, en patient kan gribe og overføre over en skillevæg på et minut. En score for BBT beregnes ved at tælle antallet af blokke, der blev overført i et minuts forsøg. BBT er valid og pålidelig til vurdering af grovmotorisk koordination (Chen, 2009 og Lin, 2010).

NHPT (Nine-Hole Peg Test) er en vurdering af finmotorisk fingerfærdighed, der sammenligner den berørte og ikke-påvirkede ekstremitet. Testen inkluderer brug af et stopur til at beregne den tid, det tager at placere og fjerne 9 pløkker i huller på et pegboard. En score beregnes for NHPT efter den tid, det tager at fuldføre aktiviteten (i sekunder). NHPT er gyldig og pålidelig til vurdering af finmotorisk behændighed hos individer efter slagtilfælde (Chen, 2009 og Lin, 2010). Ifølge Lin et al har BBT, NHPT og ARAT alle tilstrækkelige til fremragende korrelationer ved før- og efterbehandling, og alle foranstaltninger er passende til at opdage ændringer over tid.

Patientens grebsstyrke vil blive målt ved hjælp af et dynamometer, et apparat, der bruges til at vurdere kraftproduktion i berørte og ikke-påvirkede ekstremiteter. En score for maksimalt greb beregnes ved at tage et gennemsnit på tværs af tre forsøg (i pund). For at muliggøre en standardiseret vurderingsmetode vil patientens grebsstyrke blive testet med skulder i neutral rotation, skulderadduktion, albue ved 90 graders fleksion og underarm i neutral position (Balogun 1991). Ved vurdering af grebsstyrke har dynamometeret fremragende pålidelighed og har tilstrækkelig korrelation til overekstremitetsfunktion (Betrand, 2007 og Boissy, 1999).

Den øvre ekstremitets bevægelsesområde (skulderfleksion, abduktion, scaption, albuefleksion og ekstension) vil blive vurderet i rygliggende stilling. To målinger af hvert aktivt bevægelsesområde vil blive registreret, og gennemsnittet af målingen vil blive brugt til dataanalyse. Et universelt goniometer vil blive brugt til at vurdere det aktive bevægelsesområde og aflæse for at opnå en numerisk værdi (i grader). Til vurdering af skulder-ROM er goniometeret et pålideligt og gyldigt, når det bruges i en standardiseret vurderingsmetode (Gajdosik, 1987).

Den modificerede patientspecifikke funktionsskala er den subjektive vurdering af en patients evne til at gennemføre visse aktiviteter, der er vigtige for patienten. PSFS er scoret på en 11-punkts skala, der bruges til at vurdere evnen til at udføre opgaven, hvor en score på '0' er "Ikke i stand til at udføre" og en score på 10 er "I stand til at udføre på tidligere niveau." Til vores undersøgelse vil patienten blive bedt om at vurdere deres aktuelle funktion af overekstremitet på PSFS-formularen før og efter afslutningen af ​​interventionen. PSFS er et pålideligt og gyldigt subjektivt mål hos patienter med overekstremitetsmangel til at vurdere funktionel ændring over tid (Hafford et al., 2012).

Til sidst vil Xcite Research Participant Screening Form blive brugt til at vurdere, om en patient opfylder inklusions- og eksklusionskriterierne for denne undersøgelse. Denne formular vil blive udleveret til og udfyldt af den evaluerende fysio- eller ergoterapeut ved indlæggelse af patienten på rehabiliteringsfaciliteten. Hvis det er relevant, vil efterforskerne henvende sig til patienten for deltagelse i undersøgelsen.

Procedurer: Alle målinger vil blive indhentet fra hver deltager i løbet af to testsessioner af de to forskere. Forud for administration af undersøgelsens objektive målinger, vil deltagerens alder, køn, type og placering af slagtilfælde, sidepåvirket, tid siden debut, højde, vægt, evne til at gennemføre kognitiv præ-screening og dominerende side blive registreret til beskrivende formål. På den første måledag (inden for 24 timer før start af protokollen) udføres følgende udfaldsmålinger i følgende rækkefølge: Range of motion (ROM), dynamometer, NHPT (Nine-Hole Peg Test), Box og Block Test (BBT), Action Research Arm Test (ARAT) og Patient-Specific Functional Scale (PSFS). Alle målinger vil blive vurderet på den upåvirkede side først efterfulgt af den berørte side. Omfanget af bevægelsesmålinger vil blive vurderet i liggende stilling. Skulderfleksion vurderes først, efterfulgt af skulderabduktion, scaption, albuefleksion og derefter albueekstension ved hjælp af et universelt goniometer. Gribestyrken vil blive målt ved hjælp af et dynamometer med patienten i en støttet siddende stilling. Der vil blive taget tre forsøg, og et gennemsnit vil blive beregnet. Ni-hullers pindetest (NHPT) og Box and Block Test (BBT) udføres i en understøttet siddende position med bordet hævet til 75 cm. Patienten vil få lov til en praksisprøve med begge overekstremiteter forud for den egentlige test. Der vil blive taget tre forsøg, og et gennemsnit vil blive beregnet. ARAT vil også blive udført med patienten i siddende stilling med bordet i 75 cm, med den ikke-angrebne ekstremitet vurderet efterfulgt af den berørte ekstremitet. Til sidst vil den modificerede PSFS blive afsluttet med patienten, efter at de objektive mål er vurderet. Alle scoringer vil blive noteret på et deltagerinformationsark.

Efter to ugers afslutning af interventionen vil opfølgende målinger blive gennemført af de samme efterforskere