Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) (REAL)

Aivohalvauksen jälkeinen nilkan plantarfleksojen heikkous johtaa heikentyneeseen eteenpäin propulsioon kävelyn aikana, mikä vaikuttaa kävelyn tehokkuuteen ja nopeuteen - parametreihin, jotka ovat välttämättömiä yhteisön osallistumiselle. Seuraavan sukupolven pehmeät, puettavat robotit, jotka tunnetaan nimellä soft robotic exosuits, kehitettiin auttamaan pareettisen nilkan dorsifleksiota sen swing-vaiheen aikana ja pareettisen nilkan plantarfleksiota työntövaiheessa. Aiemmat havainnolliset tutkimukset eksopukuteknologiasta ovat huipentuneet vahvaan näyttöön välittömistä kävelyvaikutuksista korjaavista vaikutuksista potilaille aivohalvauksen jälkeen parantuneen eteenpäin propulsion ja nopeamman ja pidemmän kävelyn ansiosta. Tutkijat uskovat, että ulkopukuja käyttävä kävelyharjoittelu hyödyntää näitä välittömiä kävelyä palauttavia vaikutuksia helpottaakseen kävelyn harjoittelua korkeammalla intensiteetillä vaarantamatta kävelyn laatua. Tämäntyyppinen harjoittelu helpottaa kestäviä kuntouttavia vaikutuksia, jotka jatkuvat eksopuvun käytön jälkeen. Hyödyntämällä systemaattista lähestymistapaa pilottitutkimusten vaiheittamisessa kohti suurempia kliinisiä tutkimuksia, tämä kliininen validointi aloitettiin yhden koehenkilön tutkimussuunnitelmalla, jota seurasi tapaussarja, joka molemmat tarjosivat varhaista näyttöä ulkopukuilla tapahtuvan kävelyharjoittelun mahdollisuudesta palauttaa propulsio ja nopeus. Seuraavana askeleena tutkijat pyrkivät tutkimaan näiden interventioiden tehokkuutta vahvemmilla ehdoilla toteuttamalla satunnaistetun kliinisen tutkimuksen (RCT).

Tämän tutkimuksen ensisijainen tavoite pyrkii ymmärtämään Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) -kävelyharjoitteluohjelman kuntouttavia vaikutuksia verrattuna yhteensopivaan kävelyharjoitteluun ilman eksopukuja (Control) kävelyyn ja propulsiotoimintoihin aivohalvauksen jälkeen. Oletuksena on, että TODELLINEN harjoittelu johtaa kliinisesti merkittäviin parannuksiin kävelynopeudessa, jotka ovat suurempia kuin kontrolliharjoittelun jälkeiset nopeuden nousut. Lisäksi tässä tutkimuksessa pyritään tutkimaan, vaikuttavatko harjoitukseen liittyvät muutokset propulsiotoiminnassa molempien interventioiden (REAL, Control) jälkeen harjoituksen aiheuttamiin vaikutuksiin kävelytoimintoihin. Tutkijat olettavat, että TODELLA harjoittelu parantaa kävelytoimintoa huomattavasti, mikä saavutetaan parantuneen propulsiotoiminnan avulla, kun taas ohjausharjoittelulla on vaatimatonta kävelytoimintoa, joka ei liity propulsion muutoksiin.

Tämän tutkimuksen toissijainen tavoite on arvioida yhden päivän muutoksia hermo-lihaskontrollissa molempien interventioiden (REAL, Control) jälkeen mitattuna lihassynergioilla ja dynaamisen motorisen kontrollin indeksillä. Tutkijat olettavat, että hermo-lihashallinta paranee välittömästi pehmeä-roboottisen eksopuvun tehostetussa käytössä (eli välittömässä) ja eksopuvun aiheuttamat parannukset hermo-lihashallinnassa osoittavat jatkuvaa paranemista verrattuna yhteen TODELLA kävelyharjoitteluun (eli sopeutumiseen) ja jatkuva parannus avustamattomaan kävelyyn yhden todellisen kävelyharjoittelun jälkeen (eli pysyminen). Sitä vastoin kontrolliharjoittelu ei näytä muutoksia hermo-lihaskontrollissa. Toinen toissijainen tavoite on tunnistaa neuromuskulaariset ennustajat harjoitteluun liittyville parannuksille kävelyssä ja propulsiotoiminnassa. Oletuksena on, että positiivisia suhteita havaitaan yhden päivän hermo-lihashallinnan muutosten ja harjoittelun aiheuttamien parannusten välillä kävelyssä ja propulsiotoiminnassa 12 kävelyharjoittelukerran jälkeen. Lisäksi tutkijat olettavat, että riippumatta kävelyn lähtönopeudesta, henkilöillä, joilla on korkeampi lähtötason hermolihashallinta, on eniten harjoituksen aiheuttamia parannuksia työntövoimassa ja kävelytoiminnassa 12 kävelyharjoittelukerran jälkeen.

Tässä protokollassa käytetään eksopukuja, jotka on kehitetty yhteistyössä teollisuuskumppanin (ReWalk™ Robotics) kanssa. Tutkiakseen todellisen kävelyharjoittelun vaikutuksia tutkijat käyttävät kliinisiä motorisia ja kävelytoimintoja, liikemekaniikkaa ja fysiologisia mittareita, jotka voivat johtaa motoriseen oppimiseen. Kerättävä käyttäytymis- ja fysiologisen tiedon kirjo mahdollistaa kattavamman ymmärryksen REALin kävelyä korjaavista vaikutuksista.

Tämä tutkimus toteutetaan suorittamalla seuraavat opintokäynnit: (1) Ensisijainen näyttö puhelimitse, (2) Kliininen näyttö ja istuvuus, (3) altistuminen, (4) harjoittelua edeltävät arvioinnit, (5) koulutus (12 istuntoa) )(6) Harjoittelun jälkeinen arviointi ja (7) Retention-arviointi. Satunnaistaminen joko REAL- tai kontrolliksi tapahtuu harjoittelua edeltävän arvioinnin jälkeen. Enintään 4 viikon huuhtoutumisaika edeltää säilymisarvioinnin.