Exoskeleton robotassisteret gangtræning i spastisk slagtilfælde efter botulinumtoksin A-injektion

Eksperimentel: RF BoNT-A-injektion i første periode og robotterapi

Træningssessionen inkluderede 40 minutters robotterapi, gruppen vil modtage 2 sessioner om ugen i 12 uger.

Procedure: BoNT-A injektioner

Botox-mærket BoNT-A Purified Neurotoxin Complex, (Allergan Pharmaceuticals, Irvine, CA) vil blive fremstillet ved at fortynde lyofiliseret toksin med 0,9% saltvand til en koncentration på 33-100 U/ml. afhængig af målmusklens størrelse. Placeringen af ​​den målrettede muskel vil blive bekræftet ved hjælp af ekkoguide. Det samlede dosisområde er 100 enheder. Dosisområdet for hver målmuskel er som nedenfor: 100 enheder i rectus femoris.

Andet: RF BoNT-A-injektion i første periode og robotterapi

I dette studie vil der blive anvendt et bærbart, overjordisk eksoskelet-system for nedre ekstremitet. Robotsystemet for nedre ekstremitet består af bilaterale motorer til assistance af venstre og højre knæ, et bækkenbælte og en vognsystem til ophængning af enheden samt lår- og skinnebøjler til at fastgøre eksoskeletets "led" til brugeren. Patienterne vil modtage eksoskelet-robotten til nedre ekstremitet efter BoNT-A-injektion i den påvirkede rectus femoris og vil derefter påbegynde funktionel gangtræning, der omfatter: 1) gang på jorden, 2) gang med sving, 3) sætte sig i og rejse sig fra en stol, 4) hukke sig ned og rejse sig op, og 5) gå op og ned ad trapper. Efter en 3-måneders udvaskningsperiode krydses over til ingen RF BoNT-A-injektion, og der modtages en anden runde af robotterapi.

Eksperimentel: RF BoNT-A-injektion i anden periode og robotterapi

Træningssessionen inkluderede 40 minutters robotterapi, gruppen vil modtage 2 sessioner om ugen i 12 uger.

Procedure: BoNT-A injektioner

Botox-mærket BoNT-A Purified Neurotoxin Complex, (Allergan Pharmaceuticals, Irvine, CA) vil blive fremstillet ved at fortynde lyofiliseret toksin med 0,9% saltvand til en koncentration på 33-100 U/ml. afhængig af målmusklens størrelse. Placeringen af ​​den målrettede muskel vil blive bekræftet ved hjælp af ekkoguide. Det samlede dosisområde er 100 enheder. Dosisområdet for hver målmuskel er som nedenfor: 100 enheder i rectus femoris.

Andet: RF BoNT-A-injektion i anden periode og robotterapi

En bærbart overjordisk eksoskelet til nederste ekstremitets robotsystem vil blive anvendt i denne undersøgelse. Robotsystemet til nederste ekstremitet bestod af bilaterale motorer til at assistere venstre og højre knæ, et bæltesystem til bækkenet og et vognsystem til at ophænge enheden samt lår- og skinnebøjler til at fastgøre eksoskeletets "led" til brugeren. Patienter vil bære modtage eksoskelet til nederste ekstremitets robot efter BoNT-A er injiceret (injicer ikke BoNT-A i den påvirkede rectus femoris), og derefter begynde at gennemføre den funktionelle gangtræning for at udføre 1) gang over jorden 2) gang med drejning, 3) sætte sig i og rejse sig fra en stol, 4) dukke sig og rejse sig, og 5) gå op og ned ad trapper. Efter en 3-måneders udvasningsperiode krydsovergang til RF BoNT-A injektion, og modtog anden runde af robotterapi.

Kinematisk Analyse (Inkluderer ROM for Hvert L/E-led, Ændring i Ganghastighed i Gangcyklus, Ændring i Massemidtpunkt, Skridtlængde)

Resultater udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er en dimensionsløs værdi eller udtrykt som en procentdel.

Vi beregner den relative ændring ved at trække startværdien fra slutværdien og derefter dividere svaret med den absolutte værdi af starttallet. (relativ ændring = (efter - baseline) / baseline × 100%) Undersøgerne vil bruge et markørløst motion capture-system til kinematisk analyse, bruge fire højopløselige kameraer til at optage 30 billeder i sekundet med en opløsning på 4 megapixel. Kameraet blev placeret ensartet 5 meter fra midten af forsøgspersonen i en højde på 1 meter, hvilket muliggør et maksimalt antal detektioner af hele kroppen. For at analysere kinematikken i underkroppen bruger undersøgerne Open Pose, et realtids-system til flere personer, til at detektere menneskestillinger i 2D-billeder fra de fire højopløselige kameraer. Undersøgerne vil bruge denne test til at måle vinklen på knæfleksion og skridtlængden (cm) hos deltagerne.

Dataanalyse fra de indbyggede hastigheds- og vinkelsensorer i exoskelet-robotten (inklusive leddets bevægelsesområde, cyklogrammets omkreds, cyklogrammets areal, cyklogrammets orientering, trendsymmetri og kvadratroden af summen af kvadrerede afvigelser)

Resultater udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

En cyklogram bruges til at repræsentere den funktionelle sammenhæng mellem led under en fuld gangcyklus og konstrueres ved at plotte to vinkler på X-Y-planet (ændringen i hofte- og knæleddet). Den har flere typer klinisk relevante parametre, såsom leddenes bevægelighedsområde, cyklogrammets omkreds, cyklogrammets areal. Og vi kan også sammenligne forskellen mellem påvirket og upåvirket side ved at se på cyklogrammets orientering, trendsymmetri og kvadratroden af summen af kvadrerede afvigelser (En værdi på 0 indikerer større symmetri og koordination)

Modificeret Emory Funktionel Gangprofil (mEFAP)

Resultaterne udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

mEFAP er en klinisk test, der måler tiden for at gå gennem fem almindelige miljøterræner med eller uden hjælpemiddel. Det er påvist at have høj interbedømmelsespålidelighed og test-retest-pålidelighed som et mål for gangkapacitet og funktionel gang hos patienter efter et slagtilfælde. mEFAP består af fem tidsbestemte opgaver: (1) en 5-m gang på hårdt gulv; (2) en 5-m gang på tæppebelagt underlag; (3) at rejse sig fra en stol, gå 3 m og vende tilbage til siddende stilling (den tidsbestemte "op-og-gå"-test); (4) en standardiseret forhindringsbane; og (5) at gå op og ned ad fem trappetrin. De fem tidsbestemte delscore vil blive justeret med en multiplikator for eventuelle nødvendige hjælpemidler og derefter lagt sammen for at opnå en samlet score.

Modified Ashworth Skala

Resultaterne udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

Spasticitet i skeletmuskulaturen i den nedre ekstremitet blev evalueret ved brug af MAS-skalaen. Den anvender en 8-punkts skala (0, 1, 1+, 2, 2+, 3, 3+, 4) til at score den gennemsnitlige modstand mod passiv bevægelse for hvert led, hvor højere score indikerer højere spasticitet. MAS-skalaen har vist god pålidelighed og validitet. Undersøgerne vurderede MAS for knæfleksor/ekstensor, ankeldorsalfleksor/plantarfleksor i siddeposition. Maksimum på MAS-skalaen er 4, og minimum er 0. Højere score betyder et dårligere udfald.

Medicinsk Forskningsråd Skala

Resultaterne udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et enhedsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

MRC-skalaen er en pålidelig måling, der spænder fra 0 (ingen sammentrækning) til 5 (normal styrke). Total skala kombinerer alle intervaller og beregner gennemsnitsscore, hvor højere score betyder et bedre udfald. MRC-skalaen vil blive brugt til at undersøge muskelstyrken af den berørte hoftefleksion, knæfleksion, knæextension og ankeldorsalfleksion. Vælg en passende teststilling baseret på klientens evner. (Hvis klienten ikke kan vurderes i en stående stilling, brug en sidende stilling i stedet, men det vil resultere i en lavere score.)

Pendultest

Resultaterne udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

Pendultesten blev udført for at vurdere spasticitet i knæekstensorerne. Under hver forsøgsgang blev inertimåleenhedsdata (IMU) registreret, herunder vinkelhastighed fra gyroskopet, lineær acceleration fra accelerometeret og magnetfelt fra magnetometeret. Pendulparametre (første svingudslag og afslapningsindeks) blev udledt fra knævinkelbaner målt ved hjælp af en elektrogoniometer. De proximale og distale sensorblokke blev fastgjort henholdsvis 15 cm over og 15 cm under den laterale femurepilekondyle. De to sensorer blev brugt til at opnå et integreret knæledsvinkelsignal baseret på den relative bevægelse mellem segmenterne, snarere end to separate output. Tidligere undersøgelse viste, at pendulparametrene kan give yderligere ambulante oplysninger som supplement til MAS.

Berg Balance Scale

Resultater er udtrykt som relativ ændring fra baseline, hvilket er en dimensionsløs værdi eller udtrykt som en procentdel.

BBS er en 14-punkts skala, som er meget anvendt til at vurdere balanceforstyrrelser hos personer med slagtilfælde, hvor hvert punkt scores fra 0 til 4 point. Pålideligheden og validiteten af BBS er veldokumenteret. Undersøgerne brugte BBS til vurdering af balancefunktionen. Højere scores betyder et bedre resultat.

Seks-minutters gangtest

Resultater udtrykkes som relativ ændring fra udgangspunktet, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

6MWT anvendes almindeligvis til at vurdere patienters kardiovaskulære eller respiratoriske problemer og betragtes som en submaximal test af aerob kapacitet. Undersøgere vil anvende 6MWT til at vurdere gangudholdenhed. Det anvendes nu almindeligvis hos patienter med apopleksi og er meget pålideligt i denne gruppe. Den maksimale distance tilbagelagt på en 20-meter gangbane på 6 minutter registreres.

Isometrisk Styrke

Resultater er udtrykt som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

Isometrisk styrke blev målt ved hjælp af Biodex System 3a. Undersøgere bruger en test bestående af tre knæfleksions-/ekstensions isometriske kontraktioner ved 30°, 45°, 90° knæfleksion og registrerer data for isometrisk maksimalt drejningsmoment (Nm/kg). Fem-sekunders maksimal frivillige isometriske kontraktion (MVIC) forsøg blev udført ti gange. En hvileperiode på 15 sekunder blev givet mellem kontraktioner for hvert forsøg, og intervallet mellem to vinkler var cirka 2 minutter. Isometrisk maksimalt drejningsmoment (Nm/kg) blev beregnet som den højeste værdi fra de filtrerede drejningsmomentdata under hver MVIC, som blev normaliseret ved kropsmassen. Det isometriske maksimale drejningsmoment (Nm) blev hentet fra Biodex System 3-softwaren for både fleksion og ekstension.

Nottingham Udvidede Aktiviteter i Dagligdagen Index

Resultater udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

Nottingham Extended Activities of Daily Living Index (Eadl) består af 22 emner opdelt i 4 sektioner, hvert emne scores fra 0 til 3 point. Undersøgerne bruger kun Eadl-indeksets mobilitetssubdomæne til at vurdere deltagernes samfundsdeltagelsesniveau, som inkluderer 6 emner og spænder fra 0 til 12, hvor højere score indikerer bedre præstation.

Aktivitets-specifik Balance-tillid

Resultater udtrykkes som relativ ændring fra baseline, hvilket er et dimensionsløst tal eller udtrykt som en procentdel.

Aktivitets-specifik balance tillid (ABS) skalaen er et spørgeskema udviklet til at vurdere ældre personers balance tillid i udførelsen af daglige aktiviteter. ABC skalaen består af et bredt spektrum af mindre og mere udfordrende daglige aktiviteter. ABS skalaen har 16 punkter, der repræsenterer daglige aktiviteter. Deltagerne bliver bedt om at svare, med en score fra 0% (slet ikke tillidsfuld) til 100% (fuldstændig tillidsfuld) i trin på 10%, hvor tillidsfulde de er i at udføre hver aktivitet. Den gennemsnitlige score opnået er en indikation på balance tillid.