Effektiviteten af ​​et drevet eksoskelet kombineret med FES for patienter med kronisk SCI: en RCT (Ekso-FES)

Paraplegi er en alvorlig hændelse, der fører til et helt eller delvist tab af motoriske, sensoriske og vegetative funktioner. Genvinding af gang, balance og mobilitet er vigtige prioriteter for personer med en rygmarvsskade (SCI). I det sidste årti har den teknologiske udvikling af eksoskeletoner gjort det muligt for personer med SCI at komme tættere på deres ønskede mål. Bærbare roboteksoskeletter er motoriserede ortoser, der letter ubundet stående og gå over jorden. Understøtter gentagelser af flere trin, mens de har fuld vægt på kroppen, repræsenterer disse enheder en opgavespecifik og -orienteret træningstilgang til genoptræning af gangfunktionen efter SCI. Men i tilfælde, hvor rehabilitering af gangfunktionen ikke er målet, kan behovet for at målrette mod sekundære sundhedsproblemer forbundet med SCI som smerte, spasticitet, tarm- og blærefunktion stadig være en begrundelse for at deltage i eksoskelettræning.

En anden veletableret teknik til behandling af sådanne sekundære sundhedsproblemer er funktionel elektrisk stimulation (FES). FES er en almindelig og etableret metode til rehabilitering af personer med rygmarvsskade. Adskillige undersøgelser har dokumenteret positive effekter af FES som fx undgåelse af ubrug og denerveringsatrofi, forbedring af muskelkraft, effekt og udholdenhed, ændring af muskelfibertype, øget tværsnitsareal af muskler, øget muskelmasse, aktivering af nervespirer, motorisk læring og reducere spasticitet. Derudover har FES vist sig at forbedre blære, tarm og seksuel funktion, kardiovaskulær kondition (ved at øge den aerobe kapacitet), reducere kropsfedtmassen og forebygge og behandle tryksår ved at øge den muskulære blodgennemstrømning. Desuden har FES-behandling også vist sig at have en indvirkning på kropsfunktionen ved at forbedre underekstremiteternes funktion samt kropsstabilitet og funktion.

Den kraft, som musklen fremkalder gennem elektrisk stimulation, kan bruges til bevægelse. For at gøre dette, er uønsket lemmerbevægelse ofte begrænset af passive ortoser eller pedaler for effektivt at bruge muskelsammentrækningen fra brugeren til sikkert at give kraften til fremdrift. Nytten af ​​sådanne systemer er dog ofte begrænset på grund af den hurtige initiering af muskeltræthed. Dette er blandt andet en af ​​grundene til, at der er udviklet hybride FES-robotløsninger, som supplerer den strøm, der produceres ved elektrisk stimulation med motoriseret assistance. Denne tilgang reducerer den kraft, der skal produceres af musklerne, hvilket giver mulighed for FES-applikation til længere træningssessioner, før træthed opstår. Ved at gøre det tilbyder sådanne hybriddrevne exoskeletter de fysiologiske sundhedsmæssige fordele svarende til FES-cykling, mens de samtidig forbedrer brugerens mobilitet. Tilføjelsen af ​​FES til et drevet eksoskelet reducerer også synergistisk enhedens motordrejningsmomenter, hvilket reducerer batteridræningen og øger derfor eksoskelettets maksimale rækkevidde.

Selvom det lyder helt rimeligt, set fra et teknisk og fysiologisk perspektiv, at kombinere powered exoskeletons og FES til sådanne hybride bioniske systemer, er der kun anekdotiske beviser for deres kliniske anvendelighed og effektivitet hos patienter med SCI. Her foreslår efterforskerne et randomiseret kontrolleret forsøg, der undersøger effekten af ​​den kombinerede anvendelse af det EksoNR-drevne eksoskelet (Ekso Bionics, Richmond, CA, USA) og FES (FES RehaMove2, Hasomed, Magdeburg, Tyskland) sammenlignet med Ekso-terapi alene på funktionelle resultater. og sekundære sundhedsparametre.