Exosquelette et stimulation de la moelle épinière pour SCI

Dans cette étude, un total de 24 participants avec une lésion incomplète de la moelle épinière (iSCI) seront assignés au hasard à un groupe EAW + TLS ou à un groupe d'intervention EAW seul. Chaque groupe d'iSCI sensoriels et moteurs subaigus à chroniques sera composé de 12 participants. En moyenne cinq participants seront formés par an. Chaque groupe recevra 60 minutes de formation en intervention robotique par session, pour un total de 80 sessions (3 fois par semaine, pendant 28 semaines). Groupe 1 : Le groupe EAW + TLS recevra 60 minutes de marche au sol assistée par exosquelette avec TLS simultané suivi de 15 minutes d'entraînement au sol sans l'exosquelette. Groupe 2 : Le groupe EAW seul (sans stimulation) recevra 60 minutes d'entraînement à la marche assistée par exosquelette suivi de 15 minutes d'entraînement en groupe. Aucune stimulation n'est appliquée à ce groupe à aucun moment pendant l'entraînement/la marche.

Paradigmes de formation.

Groupe 1 : EAW+TLS :

Les protocoles d'entraînement pour les 2 groupes auront exactement la même structure et le même timing sauf que le composant TLS est ajouté lors de la marche assistée par robot dans le groupe EAW + TLS. Après 3 à 5 séances, le protocole d'entraînement standardisé impliquera un format d'entraînement en circuit pour 55 à 60 minutes d'entraînement [5 minutes assis pour se tenir debout, 15 minutes de marche sur des surfaces planes carrelées, 10 minutes de marche sur différentes surfaces, y compris les tapis et les carreaux de céramique, 15 minutes de marche sur des surfaces carrelées, 10 minutes de montée et descente de rampes et passage de portes. Tout au long de la séance d'entraînement, le participant sera instruit par le PT sur la façon d'améliorer sa cinématique debout et de marche. La durée des séances d'entraînement à la marche/debout sera également déterminée par la fatigue du participant. La tension artérielle (TA) sera prise au départ assis, debout et à intervalles réguliers pendant la séance d'entraînement. Si le participant se plaint de vertiges, d'étourdissements ou de toute agitation du système nerveux autonome, le participant se reposera assis (pieds surélevés). Après 5 minutes de repos, le participant recommencera à se tenir debout et sa tension artérielle sera surveillée. Si un participant ne peut pas tolérer l'entraînement pendant 60 minutes, il terminera l'entraînement et le temps d'entraînement sera enregistré pour une analyse future. Avant chaque séance d'entraînement, la PA sera évaluée (3 mesures consécutives de la PA dans les 5 mmHg à 1 minute d'intervalle). Une fois la TA stable, le participant commencera à s'entraîner.

Stimulation transcutanée de la moelle épinière (TLS) : la TLS sera appliquée lors des sessions de formation de groupe EAW+TLS. Le TLS sera appliqué à l'aide d'une paire d'électrodes de stimulation auto-adhésives (5 cm de diamètre) placées bilatéralement sur les apophyses épineuses T11/T12. Un stimulateur à tension constante (stimulateurs RT™ 50 Sage, thérapie RT, Baltimore, MD) délivrera des impulsions rectangulaires biphasiques, symétriques et équilibrées en charge d'une largeur de 2 ms (1 ms par phase). Pendant les temps de marche dans toutes les séances d'entraînement du groupe EAW + TLS, TLS à 30 Hz et ~ 18 V (sera ajusté en raison des variations individuelles), une intensité produisant des paresthésies dans la plupart des dermatomes des membres inférieurs, mais en dessous du seuil moteur pour les muscles des membres inférieurs (Hofstoetter et al. 2013).

Remarque : Les stimulateurs de surface seront sans fil et fonctionneront pendant tous les aspects de l'EAW à des niveaux inférieurs au seuil qui n'entraîneront pas l'activation musculaire pendant l'entraînement EAW. Le dispositif Exoskeleton n'interférera pas avec le placement des électrodes de stimulation de surface et les paramètres de stimulation peuvent être modulés par le "nouveau" bloc-notes qui fait partie du système.

Les chercheurs évalueront également les changements dans les caractéristiques spatio-temporelles, la cinématique et l'activation musculaire et la qualité de la connectivité des fibres de la moelle épinière (SCFT) par imagerie haute résolution à la suite de la formation intensive, car ceux-ci influencent également la récupération pour l'iSCI.

Groupe 2 : Formation EAW seule :

La formation impliquera l'utilisation d'un même dispositif d'exosquelette (Ekso Bionics, Berkeley, CA) pour tous les participants. Dispositif d'enfilage. Chaque participant sera soumis à la mesure, au dimensionnement et à la "mise en place" de l'exosquelette. Chaque participant sera ensuite instruit de l'utilisation correcte de l'appareil. Évaluation initiale. Tous les individus seront soumis à une évaluation du stand. Un entraîneur placé derrière le participant aidera à la stabilisation du tronc, en appliquant des forces antérieures au bassin et/ou des forces postérieures aux épaules, en veillant à ce que le tronc et le bassin ne soient pas fléchis ou hyper-étendus. Les entraîneurs aideront à l'instruction de déplacer le tronc et le bassin pour faciliter la marche du robot.

Au cours des 3 premières sessions de formation, le dispositif d'exosquelette sera attaché à un système de poulie aérienne pendant la formation pour permettre aux participants de s'adapter en toute sécurité au tronc, d'équilibrer les activités de marche tout en marchant dans l'exosquelette. L'objectif global de ces premières séances d'entraînement est de maintenir le contrôle du tronc et des membres pendant la position et le balancement, ce qui ressemble à la position debout et à la marche normales.