Een gebruiksvriendelijke, niet-invasieve neuro-orthese die de vrijwillig gecontroleerde grijpfuncties herstelt bij dwarslaesie-overlevenden met tetraplegie

In ons eerdere werk ontdekten leden van ons onderzoeksteam dat resterende EMG-signalen onder de bewegingsdrempel betrouwbaar kunnen worden gemeten vanuit de onderarm van chronisch verlamde personen met een dwarslaesie (SCI) met behulp van het NeuroLife EMG-FES-systeem, en dat EMG dit kan doen. worden gebruikt om meerdere handbewegingen te onderscheiden om een ​​continue controle van functionele elektrische stimulatie (FES) te bewerkstelligen. Kort gezegd is het NeuroLife EMG-FES-systeem een ​​volledig niet-invasief systeem (alleen oppervlakte-elektroden, geen implanteerbare componenten) dat op de onderarm van deelnemers wordt gedragen en tot 160 elektroden heeft die elektromyografie (EMG) of spieractiviteit kunnen registreren, en ook elektrisch stimuleren (FES) spieren. Hierdoor kunnen gebruikers een beweging proberen en zelfs als er geen fysieke beweging is, kan het systeem detecteren wat ze proberen te doen en de spieren die ze proberen te gebruiken elektrisch stimuleren. We veronderstellen dat dit vermogen om het systeem te controleren met de eigen spiersignalen van de deelnemer zal helpen bij het verbeteren en herstellen van de handfunctie van overlevenden van dwarslaesie met tetraplegie. Bovendien hebben voorlopige onderzoeken het potentieel gesuggereerd dat motorisch intentiegedreven FES functioneel herstel na systeemgebruik bevordert. Met het tweeledige gebruik als functionele orthese en als revalidatiehulpmiddel voor het herstel van de handfunctie, staat het NeuroLife EMG-FES-systeem klaar om de staat van zorg voor mensen met een handstoornis als gevolg van dwarslaesie te transformeren.

Het overkoepelende doel van dit voorstel is het onderzoeken van de veiligheid, haalbaarheid en vroege werkzaamheid van het NeuroLife EMG-FES-systeem op de uitkomsten van de bovenste ledematen bij chronische dwarslaesie-overlevenden met tetraplegie. Met een klinisch pilotonderzoek kunnen we de volgende doelstellingen testen: Doel 1. Vaststellen van de vroege werkzaamheid van het gebruik van het NeuroLife EMG-FES-systeem als functionele orthese voor het voltooien van functionele activiteiten na 12 weken taakoefening met het systeem. Doel 2. Bepalen van de vroege werkzaamheid van het gebruik van het NeuroLife EMG-FES-systeem als revalidatiehulpmiddel om de sensomotorische functie te verbeteren na 12 weken taakoefening met het systeem. Doel 3. Ontwikkelen en vaststellen van op EMG gebaseerde biomarkers voor neuroplasticiteit en herstel na chronische dwarslaesie.

We zijn van plan een klinische pilotstudie uit te voeren waarin we het NeuroLife EMG-FES-mouwsysteem onderzoeken bij volwassenen (n=12) met chronische (>12 maanden) tetraplegie als gevolg van een dwarslaesie. Kort gezegd is het NeuroLife EMG-FES-systeem een ​​volledig niet-invasief systeem (alleen oppervlakte-elektroden, geen implanteerbare componenten) dat op de onderarm van deelnemers wordt gedragen en tot 160 elektroden heeft die elektromyografie (EMG) of spieractiviteit kunnen registreren, en ook elektrisch stimuleren (FES) spieren. Met behulp van deze gecombineerde, gesloten-lustechnologie zullen de deelnemers een 12 weken durend protocol voltooien waarbij een onderzoekstherapeut functionele activiteiten oefent met behulp van hun hand/onderarm terwijl hij het NeuroLife EMG-FES-mouwsysteem draagt. We zullen de functionele resultaten beoordelen met behulp van gestandaardiseerde klinische metingen op 6 tijdstippen (dubbele basislijn, 4 weken, 8 weken, post-interventie en 4 weken na de interventie). Op deze tijdstippen zullen we ook high-definition EMG-gegevens verzamelen met behulp van het NeuroLife EMG-only-systeem om het vermogen te onderzoeken om EMG te gebruiken als een biomarker voor herstel in de loop van de tijd bij chronische dwarslaesie-deelnemers die revalidatie ondergaan.