Exoskelet en ruggenmergstimulatie voor dwarslaesie

In deze studie worden in totaal 24 deelnemers met een onvolledige dwarslaesie (iSCI) willekeurig toegewezen aan een EAB+TLS-groep of een EAB-interventiegroep alleen. Elke groep van subacute tot chronische sensorische en motorische iSCI zal uit 12 deelnemers bestaan. Gemiddeld worden er vijf deelnemers per jaar opgeleid. Elke groep krijgt 60 minuten robotinterventietraining per sessie, voor een totaal van 80 sessies (3 keer per week, gedurende 28 weken). Groep 1: De EAB + TLS-groep krijgt 60 minuten exoskelet-ondersteund lopen over de grond met gelijktijdige TLS gevolgd door 15 minuten bovengrondse training zonder het exoskelet. Groep 2: De groep met alleen het EAB (geen stimulatie) krijgt 60 minuten exoskelet-geassisteerde looptraining over de grond, gevolgd door de 15 minuten groepstraining. Er wordt op geen enkel moment tijdens de training/wandeling op deze groep stimulatie toegepast.

Paradigma's trainen.

Groep 1: EAB+TLS:

De trainingsprotocollen voor de 2 groepen zullen precies dezelfde structuur en timing hebben, behalve dat de TLS-component wordt toegevoegd tijdens robotondersteund lopen in de EAB +TLS-groep. Na 3-5 sessies omvat het gestandaardiseerde trainingsprotocol een circuittrainingsformat van 55-60 minuten training [5 minuten zitten naar staan, 15 minuten lopen op vlakke betegelde oppervlakken, 10 minuten lopen op verschillende oppervlakken inclusief tapijt en keramische tegels, 15 minuten lopen over betegelde oppervlakken, 10 minuten lopen op en af ​​hellingen en door deuropeningen. Gedurende de trainingssessie krijgt de deelnemer instructies van de PT over het verbeteren van zijn/haar sta- en stapkinematica. De duur van loop-/statrainingen wordt mede bepaald door de vermoeidheid van de deelnemer. De bloeddruk (BP) wordt bij aanvang zittend, staand en met regelmatige tussenpozen tijdens de trainingssessie gemeten. Als de deelnemer klaagt over duizeligheid, een licht gevoel in het hoofd of een andere agitatie van het autonome zenuwstelsel, gaat de deelnemer zitten (voeten omhoog). Na 5 minuten rust gaat de deelnemer weer staan ​​en wordt de bloeddruk gecontroleerd. Als een deelnemer gedurende 60 minuten niet kan trainen, beëindigt hij of zij de training en wordt de trainingstijd geregistreerd voor toekomstige analyse. Voor elke trainingssessie wordt de bloeddruk geëvalueerd (3 opeenvolgende bloeddrukmetingen binnen 5 mmHg met intervallen van 1 minuut). Zodra BP stabiel is, begint de deelnemer te trainen.

Transcutane ruggenmergstimulatie (TLS): TLS wordt toegepast tijdens de EAW+TLS groepstrainingen. TLS wordt aangebracht met behulp van een paar zelfklevende stimulerende elektroden (diameter 5 cm) die bilateraal over de processus spinosus T11/T12 worden geplaatst. Een stimulator met constant voltage (RT™ 50 Sage-stimulatoren, RT-therapie, Baltimore, MD) levert ladinggebalanceerde, symmetrische, bifasische rechthoekige pulsen van 2 ms breed (1 ms per fase). Tijdens de looptijden in alle trainingssessies van de EAB +TLS-groep, TLS bij 30 Hz en ~18 V (zal worden aangepast als gevolg van individuele variaties), een intensiteit die paresthesieën veroorzaakt in de meeste dermatomen van de onderste ledematen, maar onder de motorische drempel voor de spieren van de onderste ledematen (Hofstoetter et al. 2013).

Opmerking: oppervlaktestimulatoren zijn draadloos en werken tijdens alle aspecten van EAB op subdrempelniveaus die geen ongeoorloofde spieractivatie veroorzaken tijdens de EAB-training. Het exoskeletapparaat zal de plaatsing van oppervlaktestimulatie-elektroden niet verstoren en stimulatieparameters kunnen worden gemoduleerd door het "nieuwe" notitieblok dat deel uitmaakt van het systeem.

De onderzoekers zullen ook de veranderingen in ruimtelijke temporele kenmerken, kinematica en spieractivatie en kwaliteit van de connectiviteit van het ruggenmergvezelkanaal (SCFT) evalueren door middel van beeldvorming met hoge resolutie als resultaat van de intensieve training, aangezien deze ook het herstel voor iSCI beïnvloeden.

Groep 2: alleen EAB-training:

De training omvat het gebruik van hetzelfde exoskeletapparaat (Ekso Bionics, Berkeley, CA) voor alle deelnemers. Apparaat aantrekken. Elke deelnemer ondergaat het meten, dimensioneren en "aantrekken" van het exoskeletapparaat. Elke deelnemer wordt vervolgens geïnstrueerd in het juiste gebruik van het apparaat. Eerste evaluatie. Alle individuen ondergaan een standevaluatie. Een trainer die zich achter de deelnemer bevindt, helpt bij de stabilisatie van de romp, door anterieure krachten op het bekken en/of posterieure krachten op de schouders uit te oefenen, zodat de romp en het bekken niet worden gebogen of overmatig uitgestrekt. Trainers zullen helpen bij het instrueren van het bewegen van de romp en het bekken om het stappen van de robot te vergemakkelijken.

Tijdens de eerste 3 trainingssessies wordt het exoskeletapparaat tijdens de training vastgemaakt aan een katrolsysteem boven het hoofd, zodat deelnemers zich tijdens het lopen in het exoskelet veilig kunnen aanpassen aan romp- en loopactiviteiten. Het algemene doel van deze vroege trainingssessies is het behouden van de controle over romp en ledematen tijdens stand en zwaai, wat lijkt op normaal staan ​​en lopen.