뇌졸중 후 재활을 위한 잠재적인 웨어러블

뇌졸중은 전 세계적으로 장기적인 성인 장애의 주요 원인 중 하나입니다. 뇌졸중 후 보행 장애는 이동성과 삶의 질을 심각하게 제한합니다. 보행 재활을 위해 최근에 개발된 많은 보조 기술은 현재 그 효능 면에서 전통적인 치료법보다 기껏해야 약간 더 나은 정도에 불과합니다. 다양한 프레젠테이션을 통해 뇌졸중 생존자에게 훨씬 더 나은 기능적 결과를 제공할 수 있는 새롭고 임상적으로 실행 가능하며 효과적인 보행 재활 전략이 절실히 필요합니다.

많은 새로운 뇌졸중 후 개입 중에서 근육의 기능적 전기 자극(FES)은 여전히 ​​매력적입니다. FES는 외부 장치에서 신경근 시스템으로 제어 신호를 전달하는 신경 재활 기술입니다. 재활 패러다임이 훈련 중에 정상적인 패턴으로 환자의 근육 협응 회복을 촉진해야 한다는 인식이 높아지고 있으며 FES는 자연스러운 협응이 손상된 근육 세트에 자극을 가할 때 이 목표를 달성할 수 있습니다. 이러한 이유로 FES는 매우 유망한 개입 전략입니다. 그러나 기존 FES 패러다임은 이전 임상 시험, 특히 만성 생존자에 대한 임상 시험에서 모호한 결과를 낳았는데, 이는 자극이 단일 근육 또는 몇 개의 근육에만 적용되었거나 자극 패턴이 보행 중 자연스러운 근육 조정 패턴을 모방하지 않았기 때문일 수 있습니다. 다중 근육 FES는 더 큰 기능적 근육 세트에 적용되고 자연스러운 조정 패턴에 의해 구동될 때 신경가소성을 통해 근육 활성화를 정상 패턴으로 유도할 수 있으므로 근육 활성화 결핍 수준에서 손상을 복구할 수 있습니다.

우리 프로젝트의 첫 번째 목표는 하지 근육의 근육에 다중 근육 FES를 전달하기 위해 10채널 FES 웨어러블을 활용하는 것입니다. 참가자는 웨어러블을 사용하여 자연스러운 조정 패턴으로 여러 근육에 자극을 전달하여 12번의 훈련 세션 동안 만성 뇌졸중 생존자의 보행 재활을 시도합니다. 따라서 참가자는 FES를 위한 개인화 가능한 근육 선택을 안내하기 위해 운동 신경 과학의 근육 시너지 이론을 활용합니다. 근육 시너지 효과는 여러 근육의 시공간 활성화 패턴을 조정하는 운동 제어의 가설화된 신경 모듈입니다. 각 뇌졸중 생존자에 대한 맞춤형 FES 패턴은 걷는 동안 뇌졸중 생존자의 근육 패턴에 없는 정상적인 근육 시너지를 기반으로 구성됩니다. 근육 시너지는 신경계에서 사용하는 자연적인 운동 제어 단위를 나타내므로 FES를 통한 활성화 강화는 정상적인 신경근 협응의 회복으로 이어져 더 자연스러운 훈련 후 보행으로 이어집니다.

우리의 두 번째 목표는 개입 전, 후 및 1개월 후 훈련된 뇌졸중 생존자의 마비 및 비마비 다리의 보행-근육 시너지 효과를 평가하여 FES 패러다임의 효과를 평가하는 것입니다. 그렇게 함으로써 참가자들은 하지 근육 시너지가 뇌졸중 생존자들을 위한 운동 장애의 생리학적 기반 표지가 될 수 있는지 여부를 탐구하기를 희망합니다.

우리의 근육 시너지 기반 다중 근육 FES가 실제로 효과적이라면 우리의 전략은 많은 장애가 있는 만성 뇌졸중 생존자들이 이동성을 회복하여 앞으로 수십 년 동안 훨씬 더 높은 삶의 질을 누리는 데 도움이 될 것입니다. 우리 연구의 임상 및 사회적 영향은 엄청날 것입니다.