만성 뇌졸중에서 NMES가 균형 및 낙상 위험에 미치는 영향 (NMES)

뇌졸중 후 기능 장애에는 종종 느린 보행 속도와 발 낙하(보행의 유각 단계 동안 발목을 배측 굴곡할 수 없음) 및 하지 근력 약화로 인한 낙상 위험 증가가 포함됩니다. 운동피질 또는 피질척수로의 손상은 종종 발목 관절의 감각운동 조절을 포함하여 상당한 지속적인 원위 근육 약화를 초래하는데, 이는 일반적으로 주동근 발목 배측굴근의 약화와 길항근 족저굴근의 경직의 조합 때문입니다. 이로 인해 더 느리고 비정상적인 걸음걸이가 발생하여 고관절 걸림, 보행 중 과도한 회전, 발 간격 감소, 높은 에너지 소비와 같은 보행 보상 전략으로 이어지며, 이 모든 요인은 뇌졸중 환자의 낙상 위험을 증가시킬 수 있는 요인입니다.

기능적 전기 자극(FES)은 기능적 움직임을 수행하기 위해 인공적이고 비자발적인 수축을 유도하기 위해 근육의 운동 뉴런에 전기장을 적용하는 것에 해당합니다. 근육량 증가, 골밀도 증가, 심혈관 매개변수 개선 등과 같은 FES의 수많은 이점이 문헌 전반에 걸쳐 보고되었습니다. 저자가 뇌졸중 환자에 대한 FES의 효과를 평가한 이전 연구에서는 총비골신경이 앞정강근을 자극하여 보행 주기의 유각기 동안 발 배측굴곡을 생성하고 증가된 수의근 활동을 촉진하여 족부 하강을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 함께 보행의 질과 대칭성을 향상시킵니다. 또한 다른 연구에서는 FES가 뇌졸중 환자의 보행 속도와 에너지 소비를 개선한다는 것을 보여주었습니다.

지난 몇 년 동안 FES 시스템은 보행 훈련과 같은 재활 개입에서 신경 보철 장치로 사용되었습니다. 자극 전달을 제어하기 위해 구현된 자극기 트리거는 개방 루프 컨트롤러에서 폐쇄 루프 컨트롤러까지 다양합니다.12 유한 상태 컨트롤러는 특정 조건이 충족되면 자극기를 트리거하고 미리 설정된 자극 시퀀스를 활용합니다. 따라서 웨어러블 센서는 걷는 동안 보행 단계를 구별하고 특정 근육에 자극을 유발하는 데 필요한 입력을 제공합니다.13 이 기술은 주로 뇌졸중 참가자의 보행 매개변수를 개선하는 데 사용되었지만 이 기술이 균형을 잃거나 반응성 균형을 유지하는 동안 뇌졸중 참가자에게 어떻게 도움이 될 수 있는지에 대해서는 잘 설명되지 않았습니다.

다른 한편으로, 문헌은 직접적인 경피질 루프가 외부 교란에 대한 자세 반응의 초기 단계를 유발하지 않지만, 대뇌 피질이 반응 반응의 후기 단계에 관여하는 것 같다고 제안합니다.14 따라서 자세 반응이 수백 밀리초 동안 지속된다는 점을 감안할 때 뇌간 또는 척수 회로가 반응을 시작한 다음 반응이 이후 단계에서 피질 회로에 의해 수정되는 것일 수 있습니다.15 이와 관련하여 예상치 못한 외부 동요에 대한 반응 반응과 관련된 근육에 대한 말초 자극이 회복 성능에 미치는 영향은 아직 설명되지 않았습니다.

이 프로젝트는 하지 근육 자극의 특정 패턴이 뇌졸중이 있는 개인의 미끄러짐 및/또는 여행의 형태로 예기치 않은 동요 후 회복 반응을 수정할 수 있는지 여부를 설명하는 것을 목표로 합니다. 또한 이 프로젝트는 FES가 제공하는 하지 근육 자극의 특정 패턴이 다양한 감각 조건에서 표준화된 보행 테스트 동안 운동학적 및 시공간적 보행 매개변수를 수정할 수 있는지 조사하는 것을 목표로 합니다.