Biofeedback-retention hos personer med AKA

Mere end to millioner amerikanere lever i øjeblikket med et helt eller delvist tab af lemmer, og yderligere 185.000 amputationer sker hvert år. De fleste amputationer forekommer i underekstremiteterne. Der er mange potentielle årsager til amputation, men størstedelen kan tilskrives karsygdomme, såsom diabetes, traumatisk skade og kræft. For disse personer spiller proteseanordninger en vigtig rolle i at genoprette mobiliteten og gøre dem i stand til at deltage i dagligdags aktiviteter. Men når de lærer at bruge disse anordninger, ændrer patienter ofte deres bevægelsesmønstre for at kompensere for smerte eller ubehag, en nedsat evne til at mærke, hvad deres proteselem gør, og/eller en frygt for at falde. Ved at ændre deres bevægelsesmønstre vil patienter have en tendens til at være deres intakte ben, hvilket har vist sig at føre til langvarige ledskader og kroniske skader. For et perspektiv er 75 % af de amerikanske veteraner, der lever med amputation, diagnosticeret med en efterfølgende sygdom, der påvirker deres muskel-, knogle- og/eller ledsundhed. Derfor er terapisessioner, kendt som gangtræning, en integreret del af at lære protesebrugere at gå på en sikker og effektiv måde.

Med de seneste fremskridt inden for bærbar teknologi er forskere og terapeuter begyndt at udforske brugen af ​​biofeedback-systemer til at hjælpe med denne omskoling. I disse systemer bruges bærbare sensorer til at måle, hvordan patienten bevæger sig i realtid, og de kan give information om, hvor meget tid de bruger på hvert ben, og hvor meget hvert led bevæger sig under gang. Biofeedback refererer til processen med at kommunikere informationen fra disse sensorer tilbage til patienterne og instruere dem om, hvorvidt de skal ændre deres bevægelser. Tidligere forskning har vist, at disse systemer har fremragende potentiale til at hjælpe patienter med fysiske handicap med at forbedre deres bevægelseskvalitet. Men relativt lidt forskning har undersøgt, hvor godt individer med amputationer af ben over knæet reagerer på biofeedback under genoptræning af gang. Det er vigtigt, at spørgsmålet om, hvorvidt de nye bevægelsesmønstre, der undervises ved hjælp af biofeedback, vil vare ved efter træningen er afsluttet, forbliver ubesvaret.

Derfor er det primære formål med denne forskning at afgøre, om biofeedback er et gennemførligt værktøj til at genoptræne gang hos brugere af overknæproteser (inklusive en knæ-, ankel- og fodprotese). For at besvare disse spørgsmål vil fyrre personer, der i øjeblikket bruger protesesystemer over knæet, gennemgå en enkelt session med biofeedback-træning. Halvdelen af ​​disse befolkninger vil være fra civilbefolkningen, og halvdelen vil være militærveteraner. Under denne træning vil biofeedback-systemet påføre korte vibrationer - svarende til dem, der genereres af mobiltelefoner - på deres hud, hver gang patienten når den ønskede grad af hofterotation under gang. Deltagerne vil blive instrueret i at blive ved med at øge deres hoftebevægelse, indtil de mærker en vibration ved hvert skridt. Inden træningen vil de blive udstyret med et bærbart motion capture-system, tryksensorer indlejret i deres sko og en bærbar pulsmåler. Ved hjælp af disse enheder vil forskerne måle deltagernes gangmønstre uden biofeedback bestemme deres nuværende evne. Når træningen er afsluttet, vil deres gangmønstre blive målt igen, først mens du bruger biofeedback-systemet, og derefter igen femten minutter og tredive minutter efter at biofeedback-systemet er blevet fjernet. Dataene målt under disse tests vil gøre det muligt for forskere at beregne funktionelle mobilitetsscore, der bruges til at evaluere kvaliteten af ​​en patients gang, og derefter sammenligne, hvordan disse scores ændrer sig før, under og efter biofeedback-træning.

Den viden, der opnås gennem denne forskning, udgør et kritisk skridt i retning af at identificere optimale biofeedback-strategier til at maksimere patientmobilitetsresultater. Resultaterne vil være afgørende for udviklingen af ​​gangtræningsprotokoller designet til at reducere forekomsten af ​​kroniske skader og sætte patienter i stand til at opnå deres fulde mobilitetspotentiale. Med udgangspunkt i disse resultater vil den næste forskningsfase være at inkorporere biofeedback-træning i en standard seks-ugers ganggenoptræningsprotokol for at evaluere dens langsigtede effektivitet som et rehabiliteringsværktøj. I modsætning til traditionel gangtræning, som kræver, at patienter besøger klinikker personligt til alle sessioner, vil den bærbare, automatiserede natur af biofeedback-træning give patienterne mulighed for at fortsætte gangtræning hjemmefra. Denne evne vil gøre det muligt for patienterne at fortsætte træningsaktiviteter mellem sessioner og i sidste ende være i stand til at erstatte nogle personlige besøg. Dette potentiale for fjernterapi har spændende konsekvenser for forbedret adgang til pleje for personer, der bor lange afstande fra deres rehabiliteringsudbydere, eller dem, der lider af social angst, såvel som under globale sundhedspandemier, hvor personlige besøg er vanskelige.