Una neuro-ortesi facile da usare e non invasiva che ripristina le funzioni di presa controllate dalla volizione per i sopravvissuti alla lesione con tetraplegia

Nel nostro lavoro precedente, i membri del nostro gruppo di studio hanno scoperto che i segnali EMG residui della soglia sub-movimento possono essere misurati in modo affidabile dall'avambraccio di individui cronicamente paralizzati con lesioni del midollo spinale (SCI) utilizzando il sistema NeuroLife EMG-FES e che l'EMG può essere utilizzato per discriminare più tentativi di movimento della mano per guidare il controllo continuo della stimolazione elettrica funzionale (FES). In breve, il sistema NeuroLife EMG-FES è un sistema completamente non invasivo (solo elettrodi di superficie, nessun componente impiantabile) indossato sull'avambraccio dei partecipanti e dispone di fino a 160 elettrodi in grado di registrare l'elettromiografia (EMG) o l'attività muscolare, e anche stimolare elettricamente i muscoli (FES). Ciò consente agli utenti di tentare un movimento e, anche in assenza di movimento fisico, il sistema è in grado di rilevare ciò che stanno cercando di fare e stimolare elettricamente i muscoli che stanno tentando di utilizzare. Ipotizziamo che questa capacità di controllare il sistema con i segnali muscolari dei partecipanti aiuterà a migliorare e ripristinare la funzione della mano dei sopravvissuti alla lesione midollare con tetraplegia. Inoltre, studi preliminari hanno suggerito il potenziale della FES guidata dall’intenzione motoria per promuovere il recupero funzionale dopo l’uso del sistema. Con il duplice utilizzo come ortesi funzionale e come strumento riabilitativo per il ripristino della funzione della mano, il sistema NeuroLife EMG-FES è pronto a trasformare lo stato di cura delle persone con disabilità della mano dovute a LM.

L'obiettivo generale di questa proposta è quello di studiare la sicurezza, la fattibilità e l'efficacia precoce del sistema NeuroLife EMG-FES sugli esiti degli arti superiori nei sopravvissuti alla SCI cronica con tetraplegia. Uno studio clinico pilota ci consentirà di testare i seguenti obiettivi: Obiettivo 1. Determinare l'efficacia iniziale dell'utilizzo del sistema NeuroLife EMG-FES come ortesi funzionale per completare le attività funzionali dopo 12 settimane di pratica operativa utilizzando il sistema. Obiettivo 2. Determinare l'efficacia precoce dell'utilizzo del sistema NeuroLife EMG-FES come strumento riabilitativo per migliorare la funzione sensomotoria dopo 12 settimane di pratica del compito utilizzando il sistema. Obiettivo 3. Sviluppare e stabilire biomarcatori di neuroplasticità e recupero basati sull'EMG dopo LM cronica.

Abbiamo in programma di condurre uno studio clinico pilota per indagare il sistema di maniche NeuroLife EMG-FES negli adulti (n = 12) con tetraplegia cronica (> 12 mesi) dovuta a lesione del midollo spinale. In breve, il sistema NeuroLife EMG-FES è un sistema completamente non invasivo (solo elettrodi di superficie, nessun componente impiantabile) indossato sull'avambraccio dei partecipanti e dispone di fino a 160 elettrodi in grado di registrare l'elettromiografia (EMG) o l'attività muscolare, e anche stimolare elettricamente i muscoli (FES). Utilizzando questa tecnologia combinata a circuito chiuso, i partecipanti completeranno un protocollo di 12 settimane con un terapista dello studio che pratica attività funzionali utilizzando la mano/avambraccio mentre indossa il sistema di maniche NeuroLife EMG-FES. Valuteremo i risultati funzionali utilizzando misure cliniche standardizzate in 6 punti temporali (doppio basale, 4 settimane, 8 settimane, post-intervento e 4 settimane post-intervento). In questi momenti raccoglieremo anche dati EMG ad alta definizione utilizzando il sistema NeuroLife EMG-only per studiare la capacità di utilizzare l'EMG come biomarker di recupero nel tempo nei partecipanti con SCI cronica sottoposti a riabilitazione.