Funktionaalisen sähköstimulaation vaikutukset kävelyyn lapsilla, joilla on aivovamma

Aivohalvaus (CP) on yleisin lasten hermo-lihassairaus, joka johtuu ei-progressiivisesta vammasta aivojen varhaisen kehityksen aikana, mikä johtaa liikkeen ja asennon heikkenemiseen.

CP:tä sairastavilla henkilöillä on monenlaisia ​​motorisia vammoja; kuitenkin noin 70 % heistä saavuttaa kyvyn liikkua lapsuudessa, vaikkakin vaikeasti.

CP:hen liittyvä lihasheikkous ja spastisuus rajoittavat nivelten liikeratoja ja vaikuttavat negatiivisesti liikkuvaan kykyyn. Nilkkanivel on vahingoittunut käytännössä kaikilla potilailla. Riittämätön nilkan dorsifleksio heilahtelun aikana, jalan pudotus ja liiallinen jalkapohjan taipuminen varhaisessa ja keskiasennossa voivat aiheuttaa seisomisen ja kävelyn epävakautta, mikä lisää kaatumisriskiä. Useimmille CP-potilaille on määrätty nilkka-jalka-ortooseja (AFO) nilkan asennon ja vakauden parantamiseksi seistessä ja kävelyssä sekä lihasalueen ylläpitämiseksi. Siitä huolimatta AFO:t voivat myös rajoittaa haluttuja liikkeitä ja pahentaa lihasheikkoutta ja surkastumista, mikä johtaa toiminnan menettämiseen ajan myötä. Lisäksi monet lapset, erityisesti nuoret, välttävät AFO:iden käyttöä epämukavuuden ja kehonkuvaan kohdistuvien negatiivisten vaikutusten vuoksi.

Viime vuosina ylemmän motorisen neuronin pudotusjalan hoitoon on käytetty uutta menetelmää dynaamisten ortoosien avulla, nimittäin Functional Electrical Stimulation (FES).

Nämä FES-laitteet aiheuttavat jalan dorsifleksiota stimuloimalla peroneaalihermoa ja aktivoimalla sääriluun etulihasta.

FES-laitteilla, jotka stimuloivat lihaksia aktiivisesti, on teoreettisia etuja staattisiin AFO-laitteisiin verrattuna. Lisäksi stimulaattori voidaan hyväksyä kosmeettisesti paremmin.

Suurin osa FES-laitteiden tutkimuksista suoritettiin aikuisväestöllä, jolla oli ylemmän motorisen neuronin vika. Nämä tutkimukset osoittivat parantumista laboratorio- ja toiminnallisissa kävelyparametreissa. Laitteen suoran ortoottisen vaikutuksen lisäksi käytön aikana jotkin tutkimukset osoittivat myös terapeuttista vaikutusta ("carry over effect"), jonka oletettiin syntyvän hermoston plastisuuden helpottamisesta lisäämällä keskushermostoon syötettävien afferenttien palautetulojen voimakkuutta. Vieläkö on epäselvää, onko tämä terapeuttinen vaikutus todella olemassa ja kuinka kauan.

Erilaisia ​​toiminnallisia sähköstimulaatioita (FES) määrätään yhä useammin hoitovaihtoehtona CP-lapsille. Lapsista, joilla on hemipleginen tai dipleginen CP, on suhteellisen vähän tutkimuksia. Prosser et al (Prosser et al 2013), raportoivat FES-laitteen hyvän hyväksyttävyyden CP-populaatiossa. Myös muut tutkimukset ovat osoittaneet suotuisia tuloksia nilkan kinemaattisten parametrien, kuten dorsiflexiokulman heilahdusvaiheessa ja alkukosketuksen parantuessa. Damiano ym. (Damiano et al 2012) osoittivat näyttöä käytöstä riippuvaisesta lihasten plastisuudesta, kun sääriluun etuosan lihaksen paksuus kasvoi, kun he käyttivät FES-laitteita CP-potilailla.

Vielä ei ole olemassa vankkaa näyttöä siitä, heijastuivatko laboratorioympäristössä havaitut parannukset toiminnalliseen liikkumiseen jokapäiväisessä elämässä. Jotkut tutkimukset osoittivat kävelynopeuden paranemista, kun taas toiset eivät.

Lisäksi jotkin tutkimukset osoittivat myös vaikutusten vaihtelua koehenkilöiden välillä, mikä voidaan osittain selittää CP-populaation heterogeenisuudella. Ei ole olemassa määriteltyjä parametreja, jotka voisivat ennustaa vasteen FES:ään näiden lasten keskuudessa.

WalkAide (WalkAide; Innovative Neurotronics, Austin, TX, USA) on paristokäyttöinen, pieni lääketieteellinen sähköstimulaattori, joka kiinnittyy suoraan polven alapuolelle ja tuottaa säädeltyä dorsifleksiota kävellessä. kallistusanturi ja kiihtyvyysanturi stimulaation ajoituksen ja keston ohjaamiseen kävelyn aikana. Kallistusanturin käyttö stimulaation käynnistämiseen eliminoi lisäkomponenttien tai ulkoisten johtojen tarpeen.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, parantaako WalkAide-laitteen käyttö päivittäistä motorista toimintaa ja kävelyparametreja lapsilla, joilla on spastinen hemipleginen tai dipleginen CP. Lisäksi pyrimme määrittelemään kliiniset ja biomekaaniset parametrit, joilla voidaan ennustaa suotuisa vaste FES-laitteen käyttöön.