Biofeedback-Retention bei Personen mit AKA

Mehr als zwei Millionen Amerikaner leben derzeit mit einem vollständigen oder teilweisen Verlust von Gliedmaßen, und jedes Jahr kommt es zu weiteren 185.000 Amputationen. Die meisten Amputationen erfolgen an den unteren Extremitäten. Es gibt viele mögliche Ursachen für eine Amputation, aber die meisten können auf Gefäßerkrankungen wie Diabetes, traumatische Verletzungen und Krebs zurückgeführt werden. Für diese Personen spielen Prothesen eine wichtige Rolle bei der Wiederherstellung der Mobilität und der Teilhabe an alltäglichen Aktivitäten. Beim Erlernen der Verwendung dieser Geräte ändern Patienten jedoch häufig ihre Bewegungsmuster, um Schmerzen oder Beschwerden, ein vermindertes Gefühl für die Funktion ihrer Prothese und/oder Angst vor Stürzen auszugleichen. Durch die Änderung ihrer Bewegungsmuster neigen die Patienten dazu, ihr intaktes Bein zu bewegen, was nachweislich zu langfristigen Gelenkschäden und chronischen Verletzungen führt. Bei 75 % der US-Veteranen, die mit einer Amputation leben, wird eine Folgeerkrankung diagnostiziert, die ihre Muskel-, Knochen- und/oder Gelenkgesundheit beeinträchtigt. Daher sind Therapiesitzungen, die als Gangtraining bekannt sind, ein wesentlicher Bestandteil, um Prothesenträgern sicheres und effizientes Gehen beizubringen.

Mit den jüngsten Fortschritten in der tragbaren Technologie haben Forscher und Therapeuten begonnen, die Verwendung von Biofeedback-Systemen zu untersuchen, um diese Umschulung zu unterstützen. In diesen Systemen messen tragbare Sensoren in Echtzeit, wie sich der Patient bewegt, und können Informationen darüber liefern, wie viel Zeit er auf jedem Bein verbringt und wie viel sich jedes Gelenk beim Gehen bewegt. Biofeedback bezieht sich auf den Prozess der Übermittlung der Informationen dieser Sensoren an die Patienten, um ihnen mitzuteilen, ob sie ihre Bewegungen ändern müssen. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Systeme ein hervorragendes Potenzial haben, Patienten mit körperlichen Behinderungen dabei zu helfen, ihre Bewegungsqualität zu verbessern. Relativ wenig Forschung hat jedoch untersucht, wie gut Personen mit Beinamputationen oberhalb des Knies auf Biofeedback während des Gangtrainings reagieren. Wichtig ist, dass die Frage, ob die neuen Bewegungsmuster, die durch Biofeedback erlernt werden, auch nach Beendigung des Trainings bestehen bleiben.

Daher besteht das Hauptziel dieser Forschung darin, festzustellen, ob Biofeedback ein praktikables Instrument für die Gangschulung bei Benutzern von Überknieprothesen (einschließlich einer Knie-, Knöchel- und Fußprothese) ist. Um diese Fragen zu beantworten, werden vierzig Personen, die derzeit Knieprothesensysteme verwenden, einer einzigen Sitzung des Biofeedback-Trainings unterzogen. Die Hälfte dieser Bevölkerungsgruppen wird aus der Zivilbevölkerung und die andere Hälfte aus Militärveteranen bestehen. Während dieses Trainings wird das Biofeedback-System jedes Mal, wenn der Patient beim Gehen den gewünschten Grad an Hüftrotation erreicht, kurze Vibrationen – ähnlich denen, die von Mobiltelefonen erzeugt werden – auf seine Haut anwenden. Die Teilnehmer werden angewiesen, ihre Hüftbewegung weiter zu erhöhen, bis sie bei jedem Schritt eine Vibration spüren. Vor dem Training werden sie mit einem tragbaren Bewegungserfassungssystem, in ihre Schuhe eingebetteten Drucksensoren und einem tragbaren Herzfrequenzmesser ausgestattet. Mit diesen Geräten werden die Forscher die Gehmuster der Teilnehmer messen, ohne dass Biofeedback ihre aktuelle Leistungsfähigkeit bestimmt. Nach Abschluss des Trainings werden die Gehmuster erneut gemessen, zuerst während der Verwendung des Biofeedback-Systems und dann erneut 15 Minuten und 30 Minuten nachdem das Biofeedback-System entfernt wurde. Die während dieser Tests gemessenen Daten ermöglichen es den Forschern, funktionelle Mobilitätswerte zu berechnen, die zur Bewertung der Gehqualität eines Patienten verwendet werden, und dann zu vergleichen, wie sich diese Werte vor, während und nach dem Biofeedback-Training verändern.

Das durch diese Forschung gewonnene Wissen stellt einen entscheidenden Schritt zur Identifizierung optimaler Biofeedback-Strategien zur Maximierung der Patientenmobilitätsergebnisse dar. Die Ergebnisse werden für die Entwicklung von Gehtrainingsprotokollen von entscheidender Bedeutung sein, die darauf abzielen, das Auftreten chronischer Verletzungen zu reduzieren und es den Patienten zu ermöglichen, ihr volles Mobilitätspotenzial auszuschöpfen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird die nächste Forschungsphase darin bestehen, das Biofeedback-Training in ein standardmäßiges sechswöchiges Gangtrainingsprotokoll zu integrieren, um seine langfristige Wirksamkeit als Rehabilitationsinstrument zu bewerten. Anders als beim herkömmlichen Gangtraining, bei dem die Patienten für alle Sitzungen persönlich in die Klinik kommen müssen, ermöglicht die tragbare, automatisierte Art des Biofeedback-Trainings den Patienten, das Gangtraining von zu Hause aus fortzusetzen. Diese Fähigkeit ermöglicht es den Patienten, die Trainingsaktivitäten zwischen den Sitzungen fortzusetzen, und kann letztendlich einige persönliche Besuche ersetzen. Dieses Potenzial der Ferntherapie hat aufregende Auswirkungen auf den verbesserten Zugang zur Versorgung für Personen, die weit entfernt von ihren Rehabilitationsanbietern leben oder unter sozialer Angst leiden, sowie während globaler Gesundheitspandemien, bei denen persönliche Besuche schwierig sind.