慢性SCI患者に対するFESと組み合わせた電動外骨格の有効性：RCT (Ekso-FES)

対麻痺は、運動、感覚、および栄養機能の完全または部分的な喪失につながる重大なイベントです。 歩行、バランス、可動性の回復は、脊髄損傷 (SCI) の患者にとって重要な優先事項です。 過去 10 年間、外骨格の技術開発により、SCI を持つ人々は、望ましい目標に近づくことができました。 ウェアラブル ロボット外骨格は、地面の上を自由に立ったり歩いたりするのを容易にする電動装具です。 体に全重量を負荷しながら複数のステップの繰り返しをサポートするこれらのデバイスは、SCI 後の歩行機能のリハビリテーションのためのタスク固有のトレーニング アプローチを表しています。 しかし、歩行機能のリハビリテーションが目的ではない場合、痛み、痙性、腸および膀胱機能などのSCIに関連する二次的な健康問題を対象とする必要性は、依然として外骨格トレーニングに従事する根拠となる可能性があります.

このような二次的な健康問題を治療するためのもう 1 つの確立された技術は、機能的電気刺激 (FES) です。 FES は、脊髄損傷者のリハビリテーションのための一般的で確立された方法です。 いくつかの研究では、不用および除神経萎縮の回避、筋力、パワー出力および持久力の改善、筋線維タイプの変更、筋肉の断面積の増加、筋肉量の増加、神経発芽の活性化、運動学習などの FES のプラスの効果が記録されています。けいれんを軽減します。 さらに、FES は膀胱、腸、性機能、心臓血管の健康状態を改善し (有酸素能力を高めることにより)、体脂肪量を減らし、筋肉の血流を増加させることで褥瘡を予防および治療することが示されています。 さらに、FES治療は、体幹の安定性と機能だけでなく、下肢機能も改善することにより、身体機能に影響を与えることも示されています.

電気刺激によって筋肉によって誘発される力は、移動に使用できます。 そうするために、ユーザーからの筋肉収縮を効率的に使用して前方推進力を安全に提供するために、望ましくない四肢の動きは受動装具またはペダルによって制限されることがよくあります。 しかしながら、そのようなシステムの有用性は、筋肉疲労の急速な開始によりしばしば制限される. これが (とりわけ) ハイブリッド FES ロボット ソリューションが開発された理由の 1 つです。このソリューションは、電動アシストで電気刺激によって生成された電力を補います。 このアプローチは、筋肉によって生成される必要がある力を減らし、疲労が発生する前により長いトレーニング セッションに FES を適用できるようにします。 そうすることで、このようなハイブリッド駆動の外骨格は、FESサイクリングと同様の生理学的健康上の利点を提供すると同時に、ユーザーのモビリティを強化します。 また、FES を動力付き外骨格に追加すると、デバイスのモーター トルクが相乗的に減少し、バッテリーの消耗が減少するため、外骨格の最大範囲が増加します。

技術的および生理学的な観点から、電動外骨格と FES をこのようなハイブリッド バイオニック システムに組み合わせることは完全に合理的に聞こえますが、SCI 患者におけるそれらの臨床的有用性と有効性についての事例証拠しかありません。 ここで研究者らは、EksoNR を搭載した外骨格 (Ekso Bionics、リッチモンド、カリフォルニア州、米国) と FES (FES RehaMove2、Hasomed、Magdeburg、ドイツ) の組み合わせ適用の効果を、機能的転帰に対する Ekso 療法単独と比較して調査するランダム化比較試験を提案しています。および二次健康パラメータ。