四肢麻痺患者における手の握りに対する神経刺激 (AGILIS)

筋肉の電気刺激は、脊髄損傷の治療を専門とするリハビリテーション ユニットで何十年も使用されてきました。 筋肉を構築し、脊髄損傷（SCI）または脳卒中後の筋萎縮を予防するのに効果的であることが示されています. また、痙性を軽減し、とりわけ機能的に有用な運動制御を促進するためにも使用できます。 次に、機能的電気刺激（FES）です。 上肢の重度の運動障害を特徴とする四肢麻痺の人において、FES は現在、肘の下のアクティブな筋肉リソースが失われているか弱すぎて腱移植手術を行うことができない場合に、機能的なグリップ動作を回復できる唯一の技術です。

「フリーハンド」と同様に、FES を使用するすべてのデバイスは、筋肉 (表面、筋肉内、または筋外電極) を直接刺激するため、多数の内部コンポーネントが必要であり、理論的な感染リスクと拒絶反応が大きくなります。 各筋肉は電極を介して活性化する必要があるため (「フリーハンド」の場合は最大 12)。 研究者は、単一の電極を介して複数の筋肉を刺激できるようにするため、代わりに選択的な神経刺激を提案しています。 神経刺激は、筋肉の活性化に必要なエネルギーが少なくなります。 私たちのアプローチでは、正中神経、尺骨神経、橈骨神経の肘の上に 3 つの電極が埋め込まれます。 これにより、移植される要素の数が大幅に減少し、したがって i) 感染のリスク、ii) 失敗のリスク、iii) 低侵襲手術による手術のリスクが減少します。 この手順は、橈骨神経、尺骨神経、または正中神経の周囲にマルチコンタクト カフ電極を配置し、電気的神経刺激の効果を筋肉の選択性、生成される力、および誘発される運動の観点から観察することから成っていました。 以前の研究では、治験責任医師は急性術中検査 (倫理委員会の承認、#NCT03721861 に基づく) を通じて、次のことをすでに証明しています。

電極または刺激装置の故障は認められなかった。 8 人の被験者全員について、筋肉群を選択的に刺激して、親指と指の開き、または親指と指の屈曲を得ることができ、親指または手掌グリップと反対の鉗子のようなおそらく機能的なグリップを得ることができました。

17 人の四肢麻痺患者を対象とした 2 番目の実行可能性調査 (倫理委員会登録 #2016-A00711-50) では、被験者が sus 病変筋の随意収縮 (8 被験者の EMG 記録) または肩の随意運動 (9 被験者の慣性記録) を使用する能力を評価しました。ロボットハンドの動きを制御したり、前腕の筋肉の電気的表面刺激をトリガーしたりします。 すべての患者は、短い習熟期間の後、提案されたインターフェースをなんとか習得しました。

これらの 2 つの研究の結果に基づいて、研究者は、脊髄損傷患者の腕に経皮的に接続された 3 つのカフ電極を埋め込むことを提案することにより、脊髄損傷患者のための把持補助装置の開発にさらなる一歩を踏み出そうと考えています。四肢麻痺。 電極は、最終的に外植される前に 1 か月間所定の位置に保持されます。 埋め込まれたケーブルは、電極を外部コネクタに接続します。 2020 年に 2 人の患者を対象に、2 つの電極 (正中神経と橈骨神経) のみの埋め込みに基づく予備研究が実施されました。 受容性は最適でした。 刺激構成のどれも矛盾した動きを生成しませんでした。 電気刺激を受けた手によるタスク実行の成功率は、目標の 50% を超えました (患者 1 と 2 でそれぞれ 54% と 51%)。 両方の患者における制御命令の遵守率は、モーション IMU ベースの検出を使用して > 90%、患者 1 の EMG ベースの検出を使用して 100% でした。 これらの結果は、正中神経と橈骨神経にそれぞれ 9 と 6 の接触点を持つ多接触神経棘電極を使用して、より選択的なアプローチで四肢麻痺の上肢の神経刺激の関連性をサポートしています。