Effektiviteten til et drevet eksoskjelett kombinert med FES for pasienter med kronisk SCI: en RCT (Ekso-FES)

Paraplegi er en alvorlig hendelse som fører til fullstendig eller delvis tap av motoriske, sensoriske og vegetative funksjoner. Gjenoppretting av gang, balanse og bevegelighet er viktige prioriteringer for personer med ryggmargsskade (SCI). I det siste tiåret tillot den teknologiske utviklingen av eksoskjeletter personer med SCI å komme nærmere ønsket mål. Bærbare roboteksoskjeletter er motoriserte ortoser som gjør det lettere å stå og gå over bakken uten bånd. Disse enhetene støtter flere trinns repetisjoner mens de har full vekt på kroppen, og representerer en oppgavespesifikk og orientert treningstilnærming for rehabilitering av gangfunksjon etter SCI. Men i tilfeller der rehabilitering av gangfunksjon ikke er målet, kan behovet for å målrette mot sekundære helseproblemer assosiert med SCI som smerte, spastisitet, tarm- og blærefunksjon fortsatt være en begrunnelse for å delta i eksoskjeletttrening.

En annen veletablert teknikk for behandling av slike sekundære helseproblemer er funksjonell elektrisk stimulering (FES). FES er en vanlig og etablert metode for rehabilitering av personer med ryggmargsskade. Flere studier har dokumentert positive effekter av FES som for eksempel unngå bruk og denerveringsatrofi, forbedring av muskelkraft, kraft og utholdenhet, endring av muskelfibertype, økende tverrsnittsareal av muskler, økende muskelmasse, aktivering av nervespirer, motorisk læring og redusere spastisitet. I tillegg har FES vist seg å forbedre blære, tarm og seksuell funksjon, kardiovaskulær kondisjon (ved å øke aerob kapasitet), redusere kroppsfettmasse og forebygge og behandle trykksår ved å øke muskelblodstrømmen. Dessuten har FES-behandling også vist seg å ha en innvirkning på kroppsfunksjonen ved å forbedre funksjonen i underekstremitetene samt stabilitet og funksjon i kroppen.

Kraften som fremkalles av muskelen gjennom elektrisk stimulering kan brukes til bevegelse. For å gjøre det, begrenses uønsket lemmerbevegelse ofte av passive ortoser eller pedaler for å effektivt bruke muskelsammentrekningen fra brukeren for å trygt gi kraften for fremdrift. Nytten av slike systemer er imidlertid ofte begrenset på grunn av den raske initieringen av muskeltretthet. Dette er blant annet en grunn til at det er utviklet hybride FES-robotløsninger som supplerer kraften som produseres av elektrisk stimulering med motorisert assistanse. Denne tilnærmingen reduserer kraften som må produseres av musklene, og muliggjør FES-applikasjon for lengre treningsøkter før tretthet oppstår. Ved å gjøre det gir slike hybriddrevne eksoskjeletter de fysiologiske helsefordelene som ligner på FES-sykling, samtidig som de forbedrer brukerens mobilitet. Tillegget av FES til et drevet eksoskjelett reduserer også synergistisk motormomentene til enheten, reduserer batteriforbruket og øker derfor den maksimale rekkevidden til eksoskjelettet.

Selv om det høres helt rimelig ut, fra et teknisk og fysiologisk perspektiv, å kombinere drevne eksoskjeletter og FES til slike hybride bioniske systemer, er det bare anekdotisk bevis for deres kliniske nytte og effekt hos pasienter med SCI. Her foreslår etterforskerne en randomisert kontrollert studie som undersøker effekten av den kombinerte bruken av EksoNR-drevet eksoskjelettet (Ekso Bionics, Richmond, CA, USA) og FES (FES RehaMove2, Hasomed, Magdeburg, Tyskland) sammenlignet med Ekso-terapi alene på funksjonelle resultater. og sekundære helseparametere.