Abdominelle funktionelle Elektrostimulation bei Tetraplegie

Patienten mit hoher Rückenmarksverletzung (SCI) haben in der Regel gelähmte Zwischenrippenmuskeln und sind für die Atmung allein auf die Funktion des Zwerchfells angewiesen. Sie haben niedrige Tidalvolumina und unzureichenden Husten. Diese Patienten sind in der unmittelbaren Phase nach der Verletzung anfällig für Atemwegskomplikationen und bleiben lebenslang dem Risiko von Brustproblemen ausgesetzt. Zu den üblichen Behandlungen gehören intensive Physiotherapie und intermittierende Überdruckbeatmung, um das Atemzugvolumen des Patienten zu erhöhen und überschüssige Sekrete zu beseitigen.

Das Tidalvolumen kann auch durch elektrische Stimulation der Oberfläche der Bauchmuskeln während der Exspiration erhöht werden. Während der Stimulation exspiriert der Patient unterhalb der funktionellen Residualkapazität (die nach normaler Exspiration verbleibende Luftmenge). Die natürliche Elastizität der Brustwand verursacht dann eine Rückstoßvergrößerung in der Größe des nächsten inspirierten Atemzugs. Die funktionelle elektrische Stimulation (FES) der Bauchmuskulatur ist theoretisch eine attraktive Technik zur Verbesserung der Atmung. Es ist nicht-invasiv, ahmt natürliche physiologische Prozesse nach und Tetraplegiker können keine abdominalen Beschwerden spüren. Es gibt potenzielle Anwendungen bei akuten SCI-Patienten, um die Notwendigkeit einer künstlichen Beatmung zu verhindern und die Beatmungsentwöhnung zu unterstützen. Die Technik könnte auch bei chronisch verletzten Patienten zur Verbesserung der Beatmung eingesetzt werden.

Das klinische Personal der Queen Elizabeth National Spinal Injuries Unit hat bei der Verwendung von FES bei SCI intensiv mit Ingenieur- und Bioingenieurteams der Glasgow University und der University of Strathclyde zusammengearbeitet. FES wird in der Abteilung bereits erfolgreich für paraplegisches Radfahren und Training der oberen Extremitäten bei Tetraplegie eingesetzt. Wir haben bei einem SCI-Patienten mit vollständiger Zwerchfelllähmung eine abdominale FES durchgeführt und ein Atemzugvolumen von 100 Millilitern erzeugt (McLean und Hunt, unveröffentlichte Beobachtung).

Vor Beginn eines groß angelegten Projekts ist es wichtig zu bestätigen, ob wir zumindest einige der Ergebnisse von Stanic et al. zuverlässig reproduzieren können. Es wäre sehr interessant, wenn wir jede Änderung des Gasaustauschs sowie einfach die Erhöhung des Atemzugvolumens zeigen könnten. Technische Probleme umfassen die Optimierung und Programmierung des FES-Stimulus. Wir schlagen eine Pilotstudie in QENSIU vor, um festzustellen, ob die Technik für Patienten mit Rückenmarksverletzungen von praktischem Nutzen ist.