慢性脳卒中におけるバランスと転倒リスクに対するNMESの影響 (NMES)

脳卒中後の機能障害には、多くの場合、歩行速度の低下、下垂足 (歩行の遊脚期に足首を背屈させることができないこと) に起因する転倒リスクの増加、および下肢の筋力低下が含まれます。 運動皮質または皮質脊髄路の損傷は、多くの場合、足関節の感覚運動制御を含む有意で永続的な遠位筋の衰弱をもたらします。これは、通常、主動筋の足関節背屈筋の衰弱と、拮抗薬の足底屈筋の痙縮の組み合わせによるものです。 これにより、股関節のヒッチング、歩行中の過剰な回旋、足のクリアランスの減少、およびエネルギー消費の増加などの歩行補償戦略につながる、より遅く異常な歩行がもたらされます。これらはすべて、脳卒中患者の転倒リスクを高める可能性のある要因です。

機能的電気刺激 (FES) は、筋肉の運動ニューロンに電場を印加して人工的な不随意収縮を誘発し、機能的な動きを実行することに相当します。 とりわけ、筋肉量の増加、骨ミネラル密度の増加、心血管パラメータの改善など、FES の多くの利点が文献全体で報告されています。 著者らが脳卒中患者に対する FES の効果を評価した以前の研究では、総腓骨神経が前脛骨筋を刺激して、歩行周期の遊脚期に足の背屈を引き起こし、随意筋活動の増加を促進することで下垂足を減少させることが実証されています。一緒に歩行の質と対称性を改善します。 さらに、他の研究では、FES が脳卒中患者の歩行速度とエネルギー消費を改善することが示されました。

ここ数年、FES システムは、歩行訓練などのリハビリテーション介入における神経補綴装置として使用されてきました。 刺激の配信を制御するために実装された刺激トリガーは、開ループから閉ループのコントローラーまでさまざまです。 有限状態コントローラーは、特定の条件が満たされたときに刺激装置をトリガーし、プリセットされた刺激シーケンスを利用します。 したがって、ウェアラブルセンサーは、歩行中の歩行フェーズを区別し、特定の筋肉への刺激をトリガーするために必要な入力を提供します.13 この技術は主に脳卒中参加者の歩行パラメータを改善するために使用されてきましたが、この技術が脳卒中参加者のバランスの喪失中または反応バランス中にどのように役立つかについては十分に説明されていません。

一方、文献は、直接の経皮質ループが外部摂動に対する姿勢反応の初期段階を引き起こさないことを示唆していますが、大脳皮質が反応反応の後期段階に関与するようになる可能性が高いようです.14 したがって、姿勢反応が何百ミリ秒も続くことを考えると、脳幹または脊髄回路が反応を開始し、その後、その反応はその後の段階で皮質回路によって修正される可能性があります.15 これに関連して、回復パフォーマンスに対する予期しない外部摂動に対する反応応答に関与する筋肉への末梢刺激の影響はまだ説明されていません。

このプロジェクトは、特定のパターンの下肢筋肉刺激が、脳卒中患者のスリップおよび/またはつまずきの形での予期しない摂動の後の回復反応を修正できるかどうかを説明することを目的としています。 また、このプロジェクトは、FES によって提供される下肢筋肉刺激の特定のパターンが、さまざまな感覚条件下での標準化された歩行テスト中に運動学的および時空間的歩行パラメーターを変更できるかどうかを調べることを目的としています。