Heimbasiertes FES-Training bei Menschen mit chronischem Schlaganfall (HomeFES)

HINTERGRUND/WISSENSCHAFTLICHE BEGRÜNDUNG: Zu den funktionellen Beeinträchtigungen nach einem Schlaganfall gehören häufig eine verlangsamte Ganggeschwindigkeit und ein erhöhtes Sturzrisiko, das auf einen Fallfuß (die Unfähigkeit, den Knöchel während der Schwungphase des Gangs zu dorsiflexieren) und eine Muskelschwäche der unteren Extremitäten zurückzuführen ist. Schäden im motorischen Kortex oder Kortikospinaltrakt führen häufig zu einer signifikanten, anhaltenden distalen Muskelschwäche, einschließlich der sensomotorischen Kontrolle des Sprunggelenks, typischerweise aufgrund einer Kombination aus Schwäche der agonistischen Fußhebermuskeln und Spastik des antagonistischen Plantarflexormuskels. Dies führt zu einem langsameren und anormalen Gang, der zu Gangkompensationsstrategien wie Hüftrucken, übermäßiger Zirkumduktion während des Gangs, verringerter Fußfreiheit und hohem Energieverbrauch führt, alles Faktoren, die das Sturzrisiko bei Personen mit Schlaganfall erhöhen können.

Die elektrische Stimulation, insbesondere die funktionelle elektrische Stimulation (FES), hat auf dem Gebiet der Rehabilitation eine breite Anwendung gefunden. FES ist definiert als die elektrische Stimulation von Muskeln, die eine beeinträchtigte motorische Kontrolle haben, um eine Kontraktion zu erzeugen, um eine funktionell nützliche Bewegung zu erhalten. In den letzten Jahren wurden FES-Systeme als neuroprothetische Geräte bei rehabilitativen Eingriffen wie dem Gangtraining eingesetzt. Stimulatorauslöser, die implementiert sind, um die Stimulationsabgabe zu steuern, reichen von Steuerungen mit offener bis geschlossener Schleife. Finite-State-Controller lösen Stimulatoren aus, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, und verwenden voreingestellte Stimulationssequenzen. So liefern tragbare Sensoren den notwendigen Input, um Gangphasen beim Gehen zu unterscheiden und eine Stimulation bestimmter Muskeln auszulösen. Diese Technologie wurde weitgehend zur Verbesserung der Gang- und Gleichgewichtsparameter bei Menschen mit chronischem Schlaganfall eingesetzt.

Die Rehabilitation zu Hause ist eine wirkungsvolle Option, um die Häufigkeit von Übungen, die Einhaltung der Therapie, die Trainingsmenge pro Woche und das Selbstvertrauen zu erhöhen. Das Heimtraining mit FES ist eine Option, die helfen kann, die Folgen sensomotorischer Störungen zu reduzieren, und bietet sich für Menschen mit verschiedenen Erkrankungen als spannende Möglichkeit an, ihre Muskeln zu trainieren. Darüber hinaus wurde gut beschrieben, dass die Ausweitung der Nutzung von FES zu Hause auf ältere Menschen ihre Wirkung erhöhen und dieser Bevölkerungsgruppe erheblich zugute kommen könnte.

Eines der komplexesten Probleme bei der breiteren Einführung von FES ist seine Benutzerfreundlichkeit im häuslichen Kontext. Es gibt einen deutlichen Unterschied bei der Verwendung eines technologischen und medizinischen Geräts in Labors oder klinischen Einrichtungen im Vergleich zu Wohnräumen oder anderen ökologischeren Umgebungen. Software, die in der Lage ist, einfache Trainingsprogramme auf der Grundlage etablierter therapeutischer Protokolle zu integrieren, kann diese Lücke zwischen Labor- und Umweltumgebungen verringern und die Verwendung von technologischen medizinischen Geräten wie FES fördern. Ein FES-System würde es dem Teilnehmer ermöglichen, die Art und den Ort seiner Übung täglich leicht anzupassen. Andererseits sollte jedes Gerät mit so niedrigen Strömen wie denen, die von einem FES-System verwendet werden, in jedem Kontext sicher zu verwenden sein, insbesondere in einer unbeaufsichtigten Umgebung.

Den meisten Telerehabilitationsplattformen fehlt ein Medium, um externe physische Hilfe zu leisten. Die Integration einer Betätigungsmodalität wie FES oder anderer technologischer Geräte auf der Patientenseite, die einen Therapeuten in einer entfernten Klinik nachahmt, kann für therapeutische Zwecke wirksam sein, bis die Genesung des Patienten maximiert ist. Obwohl eine robotergeführte Rehabilitationsintervention oder eine Online-Supervision durch den Therapeuten eine praktikable Option sein könnten, könnte es therapeutisch vorteilhafter sein, FES einzubeziehen. Dies ist eine Behandlung, bei der ein Skelettmuskel aktiviert werden kann, indem schwache elektrische Ströme durch die Motoneuronen geleitet werden. Diese Behandlung kann durch Anbringen von transkutanen Elektroden auf der Hautoberfläche durchgeführt werden. Der Grund, warum FES hilfreich ist, liegt darin, dass es Muskeln stärken, Muskelschwund verhindern und die Knochendichte erhöhen kann. Darüber hinaus hat FES neuroplastische Effekte, da es hilft, aktive motorische Einheiten umzuschulen und die schwachen Verbindungen zwischen dem Gehirn und den Motoneuronen wieder aufzubauen. Daher könnte die Einbeziehung von FES in Telerehabilitationsprogramme die Wirksamkeit der Therapie erhöhen und zum Genesungsprozess von Personen mit teilweisem oder vollständigem Funktionsverlust der Gliedmaßen beitragen. Dieses Projekt zielt darauf ab, festzustellen, ob die Nutzung einer Plattform zu Hause, die FES-Übungen ermöglicht, für Personen mit chronischem Schlaganfall sicher und vorteilhaft ist. Es zielt auch darauf ab zu sehen, ob 8-wöchiges FES zu Hause und aufgabenspezifisches Training zu Verbesserungen der räumlich-zeitlichen Parameter von Gang, Mobilität, Gleichgewicht und allgemeiner Gesundheit führen können.

ZIEL/ZIELE: Der Zweck dieser Studie ist es, die Durchführbarkeit, Sicherheit, Wirksamkeit und Wirkung eines 12-wöchigen kombinierten FES- und aufgabenspezifischen Trainingsprogramms zu Hause bei Menschen mit chronischem Schlaganfall zu untersuchen.

Ziel 1: Untersuchung der Durchführbarkeit, Sicherheit und Wirksamkeit eines 12-wöchigen häuslichen FES und aufgabenspezifischen Trainings bei Erwachsenen mit chronischem Schlaganfall. H1: Ein 12-wöchiges FES-Trainingsprogramm zu Hause ist sicher, durchführbar und führt während des Trainingsprogramms zu keinen unerwünschten Ereignissen.

Ziel 2: Untersuchung der Wirkung von 12 Wochen häuslicher FES und aufgabenspezifischem Training auf Gang, Mobilität und Gleichgewicht bei Erwachsenen mit chronischem Schlaganfall. H2: Nach der Intervention zeigen Erwachsene mit chronischem Schlaganfall Verbesserungen der räumlichen und zeitlichen Parameter des Gangs (Ganggeschwindigkeit, Trittfrequenz und Gangasymmetrie), der Mobilität (körperliche Aktivität und Muskelkraft) und des Gleichgewichts (antizipatorische und reaktive Gleichgewichtskomponenten).