Sähkökäyttöisen eksoskeletonin tehokkuus yhdessä FES:n kanssa potilaille, joilla on krooninen SCI: RCT (Ekso-FES)

Paraplegia on vakava tapahtuma, joka johtaa täydelliseen tai osittaiseen motoristen, sensoristen ja vegetatiivisten toimintojen menettämiseen. Kävelyn, tasapainon ja liikkuvuuden palauttaminen ovat tärkeitä prioriteetteja henkilöille, joilla on selkäydinvamma (SCI). Viime vuosikymmenellä eksoskeletonin teknologinen kehitys mahdollisti SCI:n sairastavien ihmisten pääsemisen lähemmäksi tavoitettaan. Puettavat robotti-eksoskeletonit ovat moottoroituja ortooseja, jotka helpottavat kiinnittämätöntä seisomista ja kävelyä maan päällä. Nämä laitteet tukevat useiden askelten toistoja ja kantavat samalla täyden painon vartalolle. Nämä laitteet edustavat tehtäväkohtaista ja -suuntautunutta harjoittelutapaa kävelytoiminnan kuntouttamiseen SCI:n jälkeen. Kuitenkin tapauksissa, joissa kävelytoiminnan kuntouttaminen ei ole tavoitteena, tarve kohdistaa SCI:hen liittyviä toissijaisia ​​terveysongelmia, kuten kipua, spastisuutta, suolen ja virtsarakon toimintaa, voi silti olla syy ulkopuolisen luuston harjoitteluun.

Toinen vakiintunut tekniikka tällaisten toissijaisten terveysongelmien hoitoon on funktionaalinen sähköstimulaatio (FES). FES on yleinen ja vakiintunut menetelmä selkäydinvammaisten kuntoutukseen. Useat tutkimukset ovat dokumentoineet FES:n myönteisiä vaikutuksia, kuten esim. käytön ja denervaatioatrofian välttäminen, lihasvoiman, tehon ja kestävyyden parantaminen, lihassäikeen tyypin muuttaminen, lihasten poikkileikkausalan kasvattaminen, lihasmassan lisääminen, hermojen itämisen aktivointi, motorisen oppimisen ja vähentää spastisuutta. Lisäksi FES:n on osoitettu parantavan virtsarakon, suolen ja seksuaalista toimintaa, kardiovaskulaarista kuntoa (lisäämällä aerobista kapasiteettia), vähentävän kehon rasvamassaa sekä ehkäisevän ja hoitavan painehaavoja lisäämällä lihasten verenkiertoa. Lisäksi FES-hoidon on myös osoitettu vaikuttavan kehon toimintaan parantamalla alaraajojen toimintaa sekä vartalon vakautta ja toimintaa.

Lihaksen sähköstimulaation avulla saamaa voimaa voidaan käyttää liikkumiseen. Tätä varten passiiviset ortoosit tai polkimet rajoittavat usein ei-toivottua raajan liikettä, jotta käyttäjän lihasten supistuminen voidaan tehokkaasti käyttää eteenpäin työntävän voiman tarjoamiseksi turvallisesti. Tällaisten järjestelmien käyttökelpoisuus on kuitenkin usein rajoitettua lihasväsymyksen nopean alkamisen vuoksi. Tästä syystä (muun muassa) on kehitetty hybridi-FES-robottiratkaisuja, jotka täydentävät sähköstimulaation tuottamaa tehoa moottoroidulla avustuksella. Tämä lähestymistapa vähentää lihasten tuottamaa voimaa, mikä mahdollistaa FES-sovelluksen pidempiä harjoituksia varten ennen väsymyksen ilmaantumista. Näin tehdessään tällaiset hybridikäyttöiset eksoskeletonit tarjoavat FES-pyöräilyn kaltaisia ​​fysiologisia terveyshyötyjä ja lisäävät samalla käyttäjän liikkuvuutta. FES:n lisääminen moottorikäyttöiseen eksoskeletoniin vähentää myös synergistisesti laitteen moottorin vääntömomentteja, mikä vähentää akun kulumista ja lisää siten eksoskeleton maksimikantamaa.

Vaikka kuulostaa teknisestä ja fysiologisesta näkökulmasta täysin järkevältä yhdistää moottorikäyttöiset eksoskeletonit ja FES tällaisiin hybridibionisiin järjestelmiin, on olemassa vain anekdoottisia todisteita niiden kliinisestä hyödyllisyydestä ja tehokkuudesta SCI-potilailla. Tässä tutkijat ehdottavat satunnaistettua kontrolloitua koetta, jossa tutkitaan EksoNR-käyttöisen eksoskeleton (Ekso Bionics, Richmond, CA, USA) ja FES:n (FES RehaMove2, Hasomed, Magdeburg, Saksa) yhdistetyn käytön vaikutusta pelkkään Ekso-hoitoon toiminnallisiin tuloksiin. ja toissijaiset terveysparametrit.