Exoskeleton és gerincvelő-stimuláció az SCI-hez

Ebben a tanulmányban összesen 24, nem teljes gerincvelő-sérüléssel (iSCI) szenvedő résztvevőt véletlenszerűen besorolnak egy EAW+TLS csoportba vagy egy egyedül EAW-t alkalmazó intervenciós csoportba. A szubakut és krónikus szenzoros és motoros iSCI minden csoportja 12 résztvevőből áll. Évente átlagosan öt résztvevőt képeznek ki. Minden csoport 60 perces robotikus beavatkozási tréningben részesül foglalkozásonként, összesen 80 alkalomból (hetente 3 alkalommal, 28 héten keresztül). 1. csoport: Az EAW + TLS csoport 60 perces exoskeleton-asszisztált földi sétát kap egyidejű TLS-sel, majd 15 perces földi edzést az exoskeleton nélkül. 2. csoport: Az egyedül EAW (stimuláció nélkül) csoport 60 perc exoskeleton-asszisztált földi gyaloglásban részesül, majd 15 perc csoportos edzést. Az edzés/séta során erre a csoportra semmilyen stimulációt nem alkalmaznak.

Képzési paradigmák.

1. csoport: EAW+TLS:

A 2 csoport edzési protokolljai pontosan azonos felépítésűek és időzítésűek lesznek, kivéve a TLS-komponenst a robot által segített gyaloglás során az EAW +TLS csoportban. 3-5 alkalom után a szabványosított edzési protokoll köredzési formátumot tartalmaz 55-60 perces edzéshez [5 perc ülve állva, 15 perc séta sima csempézett felületen, 10 perc séta különböző felületeken, beleértve a szőnyegeket és kerámialapokat, 15 perc séta a csempézett felületeken, 10 perc séta fel és le a rámpákon és áthalad az ajtókon. Az edzés során a résztvevőt a PT oktatja, hogyan fejlesztheti az álló- és lépéskinematikáját. A séta/állás edzések időtartamát a résztvevők fáradtsága is meghatározza. A vérnyomást (BP) ülve, állva és rendszeres időközönként mérik az edzés során. Ha a résztvevő szédülésre, szédülésre vagy bármilyen autonóm idegrendszeri izgatottságra panaszkodik, a résztvevő ülve pihen (emelt lábbal). 5 perc pihenő után a résztvevő újra feláll, és vérnyomást mérnek. Ha egy résztvevő nem tud 60 percig edzeni, akkor befejezi az edzést, és az edzésidőt rögzítjük a későbbi elemzés céljából. Minden edzés előtt kiértékeli a vérnyomást (3 egymást követő vérnyomásmérés 5 Hgmm-en belül 1 perces időközönként). Amint a vérnyomás stabil, a résztvevő elkezdi az edzést.

Transzkután gerincvelő stimuláció (TLS): A TLS-t az EAW+TLS csoportos edzések során alkalmazzák. A TLS-t egy pár öntapadó stimuláló elektródával (5 cm átmérőjű) alkalmazzák, amelyeket kétoldalt helyeznek el a T11/T12 tüskék felett. Egy állandó feszültségű stimulátor (RT™ 50 Sage stimulátorok, RT terápia, Baltimore, MD) töltéskiegyensúlyozott, szimmetrikus, kétfázisú, téglalap alakú, 2 ms szélességű impulzusokat bocsát ki (fázisonként 1 ms). Az EAW +TLS csoport összes edzésén a gyaloglási idők alatt 30 Hz-en és ~18 V-on TLS (egyéni eltérések miatt módosítva), paresztéziát okozó intenzitás az alsó végtagi dermatómák többségében, de a motoros küszöb alatt. az alsó végtag izmaira (Hofstoetter et al. 2013).

Megjegyzés: A felületi stimulátorok vezeték nélküliek, és az európai elfogatóparancs minden vonatkozása alatt olyan küszöbérték alatt működnek, amely nem tiltja az izomaktiválást az EAW-képzés során. Az Exoskeleton készülék nem zavarja a felületi stimulációs elektródák elhelyezését, és a stimuláció paraméterei módosíthatók a rendszer részét képező „új” jegyzettömb eszközzel.

A kutatók az intenzív edzés eredményeként nagy felbontású képalkotással értékelik a térbeli időbeli jellemzőkben, a kinematikában és az izomaktivációban, valamint a gerincvelői rosttraktus (SCFT) kapcsolat minőségében bekövetkezett változásokat is, mivel ezek is befolyásolják az iSCI felépülését.

2. csoport: EAW képzés egyedül:

A képzés ugyanazt az exoskeleton eszközt (Ekso Bionics, Berkeley, CA) fogja tartalmazni minden résztvevő számára. Felöltő eszköz. Minden résztvevő átesik az exoskeleton eszköz mérésén, méretezésén és „felöltésén”. Ezután minden résztvevőt megtanítanak az eszköz megfelelő használatára. Kezdeti értékelés. Minden személy standértékelésen vesz részt. A résztvevő mögött elhelyezett edző segíti a törzs stabilizálását azáltal, hogy elülső erőket fejt ki a medencénél és/vagy hátsó erőket a vállaknál, biztosítva, hogy a törzs és a medence ne legyen meghajlítva vagy túlnyúlva. Az oktatók segítenek a törzs és a medence mozgatásának oktatásában, hogy megkönnyítsék a robot lépést.

A kezdeti 3 edzés során az exoskeleton eszközt egy fej feletti szíjtárcsarendszerhez kötik az edzés során, hogy a résztvevők biztonságosan alkalmazkodhassanak a törzshöz, kiegyensúlyozott járási tevékenységekhez, miközben az exoskeletonban járnak. Ezeknek a korai edzéseknek az általános célja a törzs és a végtagok ellenőrzése a normál álláshoz és járáshoz hasonló testtartás és lengés közben.