Biofeedback-retentie bij personen met AKA

Meer dan twee miljoen Amerikanen leven momenteel met een volledig of gedeeltelijk verlies van ledematen, en elk jaar vinden er nog eens 185.000 amputaties plaats. De meeste amputaties vinden plaats in de onderste ledematen. Er zijn veel mogelijke oorzaken voor amputatie, maar de meerderheid kan worden toegeschreven aan vaatziekten, zoals diabetes, traumatisch letsel en kanker. Voor deze personen spelen prothesen een belangrijke rol bij het herstellen van de mobiliteit en het hen in staat stellen deel te nemen aan dagelijkse activiteiten. Bij het leren gebruiken van deze apparaten veranderen patiënten echter vaak hun bewegingspatronen om pijn of ongemak, een verminderd vermogen om te voelen wat hun prothetische ledemaat doet en/of angst om te vallen te compenseren. Door hun bewegingspatronen te veranderen, zullen patiënten de neiging hebben om hun intacte been te behouden, wat aantoonbaar leidt tot langdurige gewrichtsschade en chronisch letsel. Ter vergelijking: bij 75% van de Amerikaanse veteranen die met amputatie leven, wordt de diagnose gesteld van een latere ziekte die hun spier-, bot- en / of gewrichtsgezondheid aantast. Daarom vormen therapiesessies, ook wel gangretraining genoemd, een integraal onderdeel van het leren van prothesegebruikers om op een veilige en efficiënte manier te lopen.

Met de recente vooruitgang in draagbare technologie zijn onderzoekers en therapeuten begonnen met het verkennen van het gebruik van biofeedbacksystemen om te helpen bij deze omscholing. In deze systemen worden draagbare sensoren gebruikt om in realtime te meten hoe de patiënt beweegt, en kunnen ze informatie geven over hoeveel tijd ze op elk been doorbrengen en hoeveel elk gewricht beweegt tijdens het lopen. Biofeedback verwijst naar het proces van het communiceren van de informatie van deze sensoren terug naar de patiënten om hen te instrueren of ze hun bewegingen moeten veranderen. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat deze systemen een uitstekend potentieel hebben om patiënten met lichamelijke handicaps te helpen hun bewegingskwaliteit te verbeteren. Er is echter relatief weinig onderzoek gedaan naar hoe goed personen met beenamputaties boven de knie reageren op biofeedback tijdens looptraining. Belangrijk is dat de vraag of de nieuwe bewegingspatronen die met behulp van biofeedback worden aangeleerd, blijven bestaan ​​nadat de training is voltooid, onbeantwoord blijft.

Daarom is het primaire doel van dit onderzoek om te bepalen of biofeedback een haalbare tool is voor looptraining bij gebruikers van boven de knieprothesen (inclusief een knie-, enkel- en voetprothese). Om deze vragen te beantwoorden, zullen veertig personen die momenteel prothesesystemen boven de knie gebruiken, een enkele sessie biofeedbacktraining ondergaan. De helft van deze bevolkingsgroepen zal uit de burgerbevolking komen en de andere helft zullen militaire veteranen zijn. Tijdens deze training zal het biofeedbacksysteem korte trillingen - vergelijkbaar met die van mobiele telefoons - op hun huid toepassen telkens wanneer de patiënt tijdens het lopen de gewenste mate van heuprotatie bereikt. Deelnemers krijgen de instructie om hun heupbewegingen te blijven verhogen totdat ze bij elke stap een trilling voelen. Voor de training krijgen ze instrumenten met een draagbaar motion capture-systeem, druksensoren ingebed in hun schoenen en een draagbare hartslagmeter. Met behulp van deze apparaten zullen onderzoekers het looppatroon van de deelnemers meten zonder dat biofeedback hun huidige vermogen bepaalt. Als de training is voltooid, wordt hun looppatroon opnieuw gemeten, eerst met behulp van het biofeedbacksysteem en vervolgens vijftien minuten en dertig minuten nadat het biofeedbacksysteem is verwijderd. De gegevens die tijdens deze tests worden gemeten, stellen onderzoekers in staat functionele mobiliteitsscores te berekenen die worden gebruikt om de kwaliteit van het lopen van een patiënt te evalueren, en vervolgens te vergelijken hoe deze scores veranderen vóór, tijdens en na biofeedbacktraining.

De kennis die door dit onderzoek is opgedaan, vormt een cruciale stap in de richting van het identificeren van optimale biofeedbackstrategieën voor het maximaliseren van de mobiliteit van patiënten. De bevindingen zullen essentieel zijn voor de ontwikkeling van loopherscholingsprotocollen die zijn ontworpen om de incidentie van chronisch letsel te verminderen en patiënten in staat te stellen hun volledige mobiliteitspotentieel te bereiken. Voortbouwend op deze resultaten zal de volgende onderzoeksfase zijn om biofeedbacktraining op te nemen in een standaard zes weken durend protocol voor looptraining om de effectiviteit ervan als revalidatiehulpmiddel op de lange termijn te evalueren. In tegenstelling tot traditionele looptraining, waarbij patiënten voor alle sessies persoonlijk naar de kliniek moeten gaan, stelt de draagbare, geautomatiseerde aard van biofeedbacktraining patiënten in staat om hun looptraining vanuit huis voort te zetten. Dit vermogen zal patiënten in staat stellen om door te gaan met trainingsactiviteiten tussen de sessies door, en kan uiteindelijk een aantal persoonlijke bezoeken vervangen. Dit potentieel voor therapie op afstand heeft opwindende implicaties voor een betere toegang tot zorg voor personen die op grote afstand van hun revalidatieaanbieders wonen, of mensen die lijden aan sociale angst, evenals tijdens wereldwijde gezondheidspandemieën waar persoonlijke bezoeken moeilijk zijn.