Funkcionális elektromos stimuláció (FES) kerékpározás gerincvelő-sérült gyermekek számára (SCI)

Ez egy kontrollált, randomizált teszt előtti/utáni vizsgálati terv, amelyben három állapotot hasonlítanak össze: FES lábbiciklizést, passzív lábbiciklizést és egy kontrollcsoportot, amely elektromos stimulációs terápiában részesül. Az alanyok véletlenszerű besorolását a három csoportba a két helyszínen koordinálják. Az összes többi változót a lehető legnagyobb mértékben szabályozzuk. A vizsgálatban részt vevő összes gyermek továbbra is a gyermekkel dolgozó terapeuta által meghatározott szinten szokásos terápiát kap. Ez magában foglalja az alsó végtagok passzív nyújtását és az álló keretek használatát. A gyógyszerek is változatlanok maradnak a vizsgálat során, kivéve, ha a testtömegben vagy más, a vizsgálattal össze nem függő fizikai körülményekben változás történik (pl. növekedés) indokolja a módosítást. A kezdeti egy-két hetes felmérés után minden edzést otthon végeznek.

Ebben a vizsgálatban az izmok elektromos aktiválását felületre szerelt elektródák használatával érik el. Az izomcsoportok, amelyek elektromosan aktiválódnak ebben a vizsgálatban, a négyfejű izom, a combhajlító izom és a farizmok kétoldali. Ez a felnőtt lakosság körében végzett korábbi FES kerékpáros vizsgálatokon alapul. Az egyes izomokhoz megfelelő stimulációs szinteket minden egyes alany esetében meghatározzák.

A három vizsgálati csoportba tartozó valamennyi alany, amellett, hogy részt vesz ebben a vizsgálatban, standard terápiát kap otthon. Ez minden gyermek számára magában foglalja a passzív mozgásterjedelem nyújtását hetente háromszor. Ideális esetben a nyújtást a kerékpározás vagy az elektromos stimulációs terápia előtt kell elvégezni, hogy "bemelegítési" időszakként működjön, mielőtt az érintettebb terápiákat elvégeznék. A vizsgálatban részt vevő tartós tetraplégiában szenvedő gyermekek esetében a standard terápia hetente háromszori felállást is tartalmaz, akár fogszabályozóval, akár álló keret használatával.

FES Kerékpáros Csoport A FES kerékpáros csoportot felkérik, hogy vegyen részt további, harminc perces kerékpározást magában foglaló terápiában, heti három alkalommal. Minden kerékpáros mozgást a lábizmok elektromos aktiválásával hajtanak végre. Az első egy-két hétben a helyszínen követik nyomon az alanyok testedzésre adott reakcióit, majd a terápiás foglalkozások otthon folytatódnak. A cél harminc perc folyamatos, 50 fordulat/perc-1 sebességű kerékpározás elérése nulla teljesítmény mellett. Amíg az alanyok el nem érik ezt a pontot, a kerékpározást 5-10 perces sorozatokra osztják, amelyeket öt perces pihenőkkel választanak el. Minden alany azonban összesen harminc perc kerékpározást tesz meg a beállított sebességgel. Amint az alanyok elérik ezt a pontot, a teljesítményigény megnő. A nulla ponttól az első munkamenet teljesítményigénye egy wattal (W) nő. Ha az alany 30 percig folyamatosan tud kerékpározni, a következő ülésen a teljesítményigény egy wattal megnövekszik. Ha az alany nem tud teljes 30 percig pedálozni, az energiaigényt ezen a magasabb szinten tartják, amíg el nem éri a 30 perces folyamatos kerékpározást. A következő munkamenetben a teljesítményigény egy wattal megnövekszik. A növekedés így folytatódik a protokoll végéig, vagy az 50 wattos maximális kimeneti teljesítmény eléréséig.

Passzív kerékpáros csoport A passzív kerékpáros csoportot felkérik, hogy vegyen részt további terápiában, amely magában foglalja a harminc perces kerékpározást is, heti három alkalommal. Azonban a kerékpárban lévő motor biztosítja az összes kerékpáros mozgást. Az első egy-két hét a helyszínen, a vizsgálók megfigyelése mellett zajlik, ezt követően a terápiás foglalkozások otthon folytatódnak. A kezdeti ülések során megállapítják, hogy az alany elviseli-e a gyakorlatot, és hogy kiépüljön a fáradtságállóság. A cél az lesz, hogy harminc percnyi folyamatos kerékpározást érjünk el 50 rp•perc-en nulla teljesítmény mellett. Miután az alanyok harminc percig folyamatosan kerékpározhatnak, az alanyok ezen a szinten folytatják a protokoll befejezéséig.

Elektromos stimulációs terápiás csoport A kontrollcsoportba tartozó alanyok fenntartják a szokásos terápiájukat, amellett, hogy hetente háromszor 30 percig további elektromos stimulációs terápiát kapnak a négyfejű izmokra és a combhajlító izmokra. Az ebbe a csoportba tartozó gyerekek kontrollcsoportként fognak működni a kerékpározással járó többletterápiai idő összehasonlítása során a csak kiegészítő terápiás idővel. Az elektromos stimulációt választották kiegészítő terápiaként, mivel a kutatók ezen csoportja már beszámolt bizonyos egészségügyi és fiziológiai előnyökről, és így a kerékpározáshoz hasonlíthatónak tekinthető. Az izmok stimulálása az ExoStim egység helyett egy hordozható, 2 csatornás felületi stimulációs egységgel (Empi, St. Paul Minnesota) történik. A combhajlító izom és a négyfejű izom mindkét oldalon 15 percig aktiválódik, olyan szinten, hogy erős izomösszehúzódást idézzen elő. Ez akkor valósul meg, amikor az alanyok fekvő helyzetben pihennek, és nulla ellenállással dolgoznak. A farizmokat is megkísérlik majd beépíteni az elektromos stimulációs protokollba, de az ülések nem haladják meg a harminc perces időtartamot.