Effectiviteit van een aangedreven exoskelet gecombineerd met FES voor patiënten met chronische dwarslaesie: een RCT (Ekso-FES)

Paraplegie is een ernstige gebeurtenis die leidt tot een volledig of gedeeltelijk verlies van motorische, sensorische en vegetatieve functies. Herstel van het lopen, evenwicht en mobiliteit zijn belangrijke prioriteiten voor personen met een dwarslaesie (SCI). In het afgelopen decennium zorgde de technologische ontwikkeling van exoskeletten ervoor dat personen met dwarslaesie dichter bij hun gewenste doel kwamen. Draagbare robot-exoskeletten zijn gemotoriseerde orthesen die ongebonden staan ​​en lopen over de grond vergemakkelijken. Deze apparaten ondersteunen meerdere stapherhalingen terwijl ze het volledige gewicht op het lichaam dragen en vertegenwoordigen een taakspecifieke en georiënteerde trainingsbenadering voor het herstel van de loopfunctie na een dwarslaesie. In gevallen waarin herstel van de loopfunctie echter niet het doel is, kan de noodzaak om secundaire gezondheidsproblemen in verband met dwarslaesie zoals pijn, spasticiteit, darm- en blaasfunctie aan te pakken, nog steeds een reden zijn om deel te nemen aan exoskelettraining.

Een andere gevestigde techniek voor de behandeling van dergelijke secundaire gezondheidsproblemen is functionele elektrische stimulatie (FES). FES is een gebruikelijke en gevestigde methode voor de revalidatie van personen met een dwarslaesie. Verschillende onderzoeken hebben positieve effecten van FES gedocumenteerd, zoals het voorkomen van onbruik en denervatie-atrofie, het verbeteren van de spierkracht, het geleverde vermogen en het uithoudingsvermogen, het veranderen van het spiervezeltype, het vergroten van de dwarsdoorsnede van spieren, het vergroten van de spiermassa, het activeren van zenuwuitlopers, motorisch leren. en het verminderen van spasticiteit. Bovendien is aangetoond dat FES de blaas-, darm- en seksuele functie verbetert, de cardiovasculaire conditie verbetert (door de aërobe capaciteit te vergroten), de lichaamsvetmassa vermindert en decubitus voorkomt en behandelt door de doorbloeding van de spieren te vergroten. Bovendien is aangetoond dat FES-behandeling invloed heeft op de lichaamsfunctie door de functie van de onderste ledematen en de stabiliteit en functie van de romp te verbeteren.

De kracht die door de spier wordt opgewekt door elektrische stimulatie kan worden gebruikt voor voortbeweging. Om dit te doen, wordt ongewenste beweging van ledematen vaak beperkt door passieve orthesen of pedalen om de spiercontractie van de gebruiker efficiënt te gebruiken om veilig de kracht voor voorwaartse voortstuwing te leveren. Het nut van dergelijke systemen is echter vaak beperkt vanwege het snelle begin van spiervermoeidheid. Mede daarom zijn er hybride FES-robotoplossingen ontwikkeld, die het vermogen van elektrische stimulatie aanvullen met gemotoriseerde ondersteuning. Deze aanpak vermindert de kracht die door de spieren moet worden geproduceerd, waardoor FES-toepassing voor langere trainingssessies mogelijk is voordat vermoeidheid optreedt. Door dit te doen, bieden dergelijke hybride aangedreven exoskeletten de fysiologische gezondheidsvoordelen die vergelijkbaar zijn met FES-fietsen, terwijl tegelijkertijd de mobiliteit van de gebruiker wordt verbeterd. De toevoeging van FES aan een aangedreven exoskelet vermindert ook synergetisch de motorkoppels van het apparaat, waardoor het batterijverbruik wordt verminderd en daardoor het maximale bereik van het exoskelet wordt vergroot.

Hoewel het vanuit technisch en fysiologisch perspectief volkomen redelijk klinkt om aangedreven exoskeletten en FES te combineren met dergelijke hybride bionische systemen, is er slechts anekdotisch bewijs voor hun klinische bruikbaarheid en werkzaamheid bij patiënten met dwarslaesie. Hier stellen de onderzoekers een gerandomiseerde gecontroleerde studie voor waarin het effect wordt onderzocht van de gecombineerde toepassing van het door EksoNR aangedreven exoskelet (Ekso Bionics, Richmond, CA, VS) en FES (FES RehaMove2, Hasomed, Magdeburg, Duitsland) in vergelijking met alleen Ekso-therapie op functionele resultaten en secundaire gezondheidsparameters.