Motorische und autonome begleitende Gesundheitsverbesserungen mit Neuromodulation und Exoskelett-Training: Eine RCT bei Personen mit SCI (MACHINE)

Eine Rückenmarksverletzung (SCI) ist eine schwere Erkrankung, die nicht nur zu motorischen Defiziten (d. h. Lähmung), sondern auch eine Vielzahl autonomer Dysfunktionen (z. Harnwegs-/Darm-/sexuelle Beeinträchtigungen und Blutdruckinstabilität). Die Wiederherstellung der motorischen sowie autonomen Funktionen gehört nach wie vor zu den obersten Prioritäten für Personen mit QSL. Personen mit Querschnittlähmung entwickeln in einem jüngeren Alter und häufiger eine kardiovaskuläre (CV) Erkrankung als Personen ohne Verletzung. Sowohl ein geringes Maß an körperlicher Aktivität als auch eine starke Instabilität des Blutdrucks (BP), die häufig bei Personen mit Verletzungen auf oder über der sechsten Brustkorbebene auftreten, erklären wahrscheinlich das erhöhte Risiko.

Eine neurogene Dysfunktion der unteren Harnwege (LUT) betrifft über 90 % der Personen mit Querschnittlähmung. Diese Dysfunktion führt zu vesiko-ureteral-renalem Reflux, Harnwegsinfektionen, Blasensteinbildung und eingeschränkter Nierenfunktion – was letztendlich zu einer erheblichen Krankheitslast und einer schlechteren gesundheitsbezogenen Lebensqualität führt. Auch die Darmfunktion ist nach einer Rückenmarksverletzung erheblich beeinträchtigt, was sich in Verstopfung, beeinträchtigter Kolonmotilität und Verlust der Willenskontrolle äußert, was zu Episoden von Stuhlinkontinenz führt – was eine Person für ein erhöhtes Risiko von Langzeitkomplikationen prädisponiert. Über 60 % berichten, dass Darmfunktionsstörungen die Lebensqualität beeinträchtigen. Zu den schweren Beeinträchtigungen der Sexualfunktion nach QSL gehören Erektionsstörungen, Ejakulationsstörungen/Anejakulation bei Männern und verminderte Vaginalschmierung bei Frauen, wobei bei beiden Geschlechtern Orgasmusschwierigkeiten oder Anorgasmie sowie Veränderungen des Sexualtriebs und der sexuellen Befriedigung auftreten.

Aktivitätsbasierte Therapie (ABT) ist ein gängiges und wirksames Mittel zur Verbesserung der Gehfunktion nach einer Verletzung und kann die allgemeine Gesunderhaltung erleichtern; Dies beinhaltet eine Verbesserung der neuralen Blutdruckkontrolle sowie der Blasen-, Darm- und Sexualfunktionen. Die neuere Entwicklung des robotergestützten Gangtrainings (z. Lokomat) im Gegensatz zu arbeitsintensiven manuell assistierten Therapieverfahren reduziert zudem die Belastung der Therapeuten und der Gesundheitsausgaben. Der Lokomat ist ein computergesteuertes Rehabilitationssystem zum Gehen, das aus einem Paar Roboterbeinen besteht, an denen die Oberschenkel und Beine eines Teilnehmers festgeschnallt sind. Dieses Gerät bietet volle Unterstützung für die Beine, um die Bewegung des Gehens mit Hüft- und Kniemotoren zu durchlaufen. Ein Überkopfgurtsystem hält das Körpergewicht des Teilnehmers über dem Laufband.

Die Neuromodulation, die möglicherweise isolierte neuronale Schaltkreise des Rückenmarks aktiviert, hat in den letzten Jahren große Anerkennung als vielversprechender Ansatz zur Bekämpfung verschiedener neurologischer Funktionsstörungen erhalten. Das immense therapeutische Potenzial der epiduralen Rückenmarkstimulation zeigt die Milderung der Spastik bei Personen mit motorisch unvollständigen Verletzungen. Darüber hinaus verbesserte diese Stimulation die Stehfähigkeit, die Fähigkeit, rhythmische, lokomotorähnliche Gliedmaßenbewegungen zu erzeugen, und stellte die freiwillige Kontrolle funktioneller Bewegungen bei Personen mit motorischen Komplettverletzungen wieder her. Unsere vergangene aufregende und bahnbrechende Pilotarbeit unterstreicht die Fähigkeit von TCSCS, spinale Schaltkreise zu modulieren (An Autonomic Neuroprosthesis: Noninvasive Electrical Spinal Cord Stimulation Restores Autonomic Cardiovascular Function in Individuals with Spinal Cord Injury). J Neurotrauma. 2018;35(3):446- 451. doi:10.1089/neu.2017.5082). Zur Verabreichung von TCSCS werden kleine Klebeelektroden auf der Haut um das Rückenmark und die Hüften platziert. Die Elektroden sind mit einer Maschine verbunden, die einen kleinen elektrischen Strom erzeugt. Nach dem Einschalten des Geräts spürt der Teilnehmer möglicherweise einen kleinen elektrischen Strom unter den Elektroden, der jedoch keine Schmerzen hervorrufen sollte.

Trotz der Literatur, die die Vorteile von TCSCS und ABT unterstützt, sind die Auswirkungen der Paarung von TCSCS mit ABT weitgehend unbekannt. Diese Therapien sind anpassungsfähig, nicht-invasiv und relativ erschwinglich, mit dem Potenzial, gleichzeitig sowohl motorische als auch autonome Funktionen zu fördern. Randomisierte kontrollierte Studien sind erforderlich, um diese Interventionen für klinische Situationen besser zu validieren.

Projektbegründung:

Motorische Lähmung und autonome Dysfunktionen wurden als Hauptpriorität für die Genesung von Personen mit QSL identifiziert. Die Behandlung dieser Dysfunktionen kann letztendlich zu einer verbesserten gesundheitsbezogenen Lebensqualität (HRQOL) führen. Die Verwendung von ABT mit nicht-invasivem und anpassungsfähigem TCSCS hat das Potenzial, Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen und andere autonome Dysfunktionen in dieser Risikopopulation zu reduzieren.