Ciclo FES precoce nella lesione acuta del midollo spinale per la conservazione neuromuscolare e il recupero neurologico

La lesione del midollo spinale (SCI) di solito provoca debolezza o paralisi alle gambe e/o alle braccia, a seconda del livello e della gravità del danno al midollo spinale. Inoltre, le persone con LM sviluppano spesso diverse complicazioni a lungo termine, come atrofia muscolare (atrofia), perdita di forza ossea, dolore e spasticità.

Nonostante la debolezza o la paralisi, i muscoli di una persona con LM possono essere attivati ​​utilizzando la stimolazione elettrica applicata sulla superficie cutanea dei muscoli. Questa tecnica è chiamata stimolazione elettrica funzionale (FES) e può essere utilizzata in combinazione con una bicicletta per eseguire un movimento ciclistico (FES cycling). Le persone che hanno avuto una LM da molto tempo (LM cronica) usano già il ciclismo FES per fare esercizio ed è noto che può invertire l'atrofia muscolare e ha una vasta gamma di benefici per la salute. Inoltre, la ricerca sugli animali suggerisce che iniziare l'esercizio fisico subito dopo una nuova LM può favorire il recupero del midollo spinale. Tuttavia, non si sa molto sul ciclo FES precoce negli esseri umani, ad esempio, se potrebbe prevenire l'atrofia muscolare, il dolore o la spasticità e aiutare con il recupero del midollo spinale. Pertanto, i ricercatori propongono di studiare se il ciclo FES precoce possa prevenire queste complicazioni e aiutare con il recupero del midollo spinale.

Lo studio recluterà 36 partecipanti con una nuova LM, in 3 gruppi. Il gruppo Early-FES inizia il ciclo FES subito dopo l'infortunio (tra 14 e 21 giorni dopo l'infortunio) e per una durata di 6 mesi. Un gruppo FES ritardato inizia il ciclo FES 3 mesi dopo l'iscrizione allo studio e per una durata di 3 mesi. Un gruppo di controllo non esegue cicli FES. Saranno prese in considerazione le persone con una LM acuta, completa o incompleta che ha provocato paralisi dalla vita in giù (paraplegia) o dal collo in giù (quadriplegia). Il gruppo Early and Delayed FES sarà reclutato dall'University of Alberta Hospital (UAH) dove sono disponibili le biciclette FES. I partecipanti verranno assegnati casualmente al gruppo Early e Delayed FES. Il gruppo di controllo sarà reclutato principalmente dal Royal Alexandra Hospital, dove le biciclette FES non sono attualmente disponibili. I gruppi FES eseguiranno sessioni di ciclismo FES 3 volte a settimana (fino a 1 ora per sessione) e riceveranno cure standard (in genere includendo terapia fisica e occupazionale). Il gruppo di controllo riceverà solo cure standard.

Il ciclismo FES verrà eseguito mentre i partecipanti sono sdraiati a letto utilizzando una bicicletta da letto o mentre sono seduti su una sedia a rotelle utilizzando una bicicletta basata su sedia. Entrambi i sistemi utilizzano pedali legati ai piedi e uno stimolatore elettrico per attivare diversi muscoli di entrambe le gambe utilizzando elettrodi attaccati alla pelle.

Verranno misurati: 1) la dimensione dei muscoli delle gambe e la quantità di grasso nelle gambe utilizzando uno scanner CT. 2) forza dei muscoli mediante test manuali e dai segnali elettrici nel muscolo. 3) spasticità misurando le risposte elettriche nel muscolo quando stimolato, oltre che con scale cliniche. 4) forza delle connessioni elettriche tra cervello e midollo spinale. 5) misure cliniche come la classificazione delle lesioni spinali, il dolore ei riflessi. 6) risposta dei partecipanti al programma ciclistico FES. 7) costi e risorse sanitarie per la somministrazione di cicli precoci e ritardati di FES. Tutti e 3 i gruppi saranno sottoposti alle stesse valutazioni.

Questo studio pilota consentirà agli investigatori di studiare se il ciclismo FES precoce, oltre alle cure standard, ha maggiori benefici sulla conservazione e sul recupero dei muscoli delle gambe e sulla funzione del midollo spinale rispetto alla sola cura standard. I risultati di questo studio pilota possono portare allo sviluppo di una sperimentazione clinica multicentrica con il ciclo FES precoce dopo una nuova LM, che potrebbe avere implicazioni importanti e innovative nella pratica riabilitativa futura, migliorando la salute, la funzione e la qualità della vita delle persone con SCI.