Funktionelle elektrische Stimulation zur Erzeugung von künstlichem Husten

Husten ist ein komplexer defensiver Atemreflexmechanismus, der für die Beseitigung von Atemwegssekreten und Fremdstoffen notwendig ist. Bei Patienten mit chronischer Bronchitis haben frühere Untersuchungen gezeigt, dass der Hustenmechanismus die wirksamste Maßnahme ist, um die Schleimentfernung aus der Lunge zu verbessern.

Patienten mit Verletzungen des zervikalen und thorakalen Rückenmarks haben einen Verlust des größten Teils ihrer Ausatmungsmuskeln erlitten. Folglich sind sie nicht in der Lage, einen signifikant positiven intrathorakalen Atemwegsdruck oder Luftstrom zu erzeugen, und haben ein deutlich erhöhtes Risiko, Lungeninfektionen zu entwickeln. Es wurden mechanische Methoden entwickelt, um die Hustenproduktion zu verstärken. Diese haben jedoch nur zu geringfügigen Erhöhungen des Atemwegsdrucks geführt.

Vorläufige Studien in unserem Labor in Tierversuchen und denen anderer am Menschen haben nahegelegt, dass die Bauchmuskeln direkt durch Oberflächenelektroden stimuliert werden können. Der Zweck der vorliegenden Studie ist es daher, den Nutzen der Bauchmuskelstimulation bei Quadriplegikern und Paraplegikern zur Simulation von Husten zu bewerten. Eine Reihe von Stimulusparametern und Elektrodenpositionen wird bewertet, um optimale Stimulusparadigmen zu bestimmen. Der Atemwegsdruck und der Atemluftstrom werden als Indizes für die Wirksamkeit des Hustens verwendet. Bei Erfolg kann die Bauchmuskelstimulation ein nützliches Instrument sein, um den Husten zu lindern und hoffentlich das Auftreten von Atemwegskomplikationen wie Atelektase und Infektionen bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen zu reduzieren.