Hjemmebasert FES-trening hos personer med kronisk hjerneslag (HomeFES)

BAKGRUNN/VITENSKAPLIG RASIONAL: Funksjonssvikt etter et slag inkluderer ofte redusert ganghastighet og økt fallrisiko tilskrevet fotfall (manglende evne til å dorsiflektere ankelen under svingfasen av gangarten) og muskelsvakhet i underekstremitetene. Skader i den motoriske cortex eller kortikospinalkanalen resulterer ofte i betydelig, vedvarende distal muskelsvakhet inkludert sensorimotorisk kontroll av ankelleddet, typisk på grunn av en kombinasjon av svakhet i agonist ankel dorsiflexor muskler og spastisitet i antagonist plantarflexor muskel. Dette resulterer i langsommere og unormal gange som fører til gangkompensasjonsstrategier som hoftefeste, overdreven circumduction under gange, redusert fotklaring og høyt energiforbruk, som alle er faktorer som kan øke risikoen for fall hos personer med hjerneslag.

Elektrisk stimulering, spesielt funksjonell elektrisk stimulering (FES), har blitt mye brukt innen rehabilitering. FES er definert som elektrisk stimulering av muskler som har svekket motorisk kontroll for å produsere en sammentrekning for å oppnå en funksjonelt nyttig bevegelse. De siste årene har FES-systemer blitt brukt som nevroproteser i rehabiliterende intervensjoner som gangtrening. Stimulatorutløsere, implementert for å kontrollere stimuleringslevering, varierer fra kontroller med åpen til lukket sløyfe. Finite-state-kontrollere utløser stimulatorer når spesifikke betingelser er oppfylt og bruker forhåndsinnstilte stimuleringssekvenser. Bærbare sensorer gir dermed den nødvendige input for å skille gangfaser under gange og utløse stimulering av spesifikke muskler. Denne teknologien har i stor grad blitt brukt til å forbedre gang- og balanseparametere hos personer med kronisk hjerneslag.

Hjemmebasert rehabilitering er et kraftig alternativ for å øke frekvensen av øvelser, terapitilslutning, treningsmengde per uke og selvtillit. Hjemmetrening med FES er et alternativ som kan bidra til å redusere følgene av sansemotoriske lidelser og egner seg som en spennende måte for personer som lider av ulike tilstander å trene musklene på. I tillegg har det blitt godt beskrevet at utvidelse av bruken av hjemmebasert FES til eldre kan øke effekten og dra betydelig nytte av denne befolkningen.

En av de mest komplekse problemene for bredere bruk av FES er dens brukervennlighet i hjemmesammenheng. Det er en markant forskjell i bruken av et teknologisk og medisinsk utstyr i laboratorie- eller kliniske anlegg sammenlignet med hjemme eller andre mer økologiske miljøer. Programvare som kan inkludere enkle opplæringsprogrammer basert på veletablerte terapeutiske protokoller kan redusere dette gapet mellom laboratorie- og økologiske miljøer og være til fordel for bruken av teknologisk medisinsk utstyr som FES. Et FES-system vil tillate deltakeren å enkelt justere type og plassering av treningen på daglig basis. På den annen side bør enhver enhet med strøm så lav som de som brukes av et FES-system være trygg å bruke i enhver sammenheng, og spesielt i en uovervåket setting.

De fleste av telerehabiliteringsplattformene mangler et medium for å yte ekstern fysisk assistanse. Å innlemme en aktiveringsmodalitet som FES eller andre teknologiske enheter ved pasientens ende, som etterligner en terapeut i en ekstern klinikk, kan være effektivt for terapeutiske formål inntil pasientens restitusjon er maksimert. Selv om en robotstyrt rehabiliteringsintervensjon eller online veiledning av terapeuten kan være et mulig alternativ, kan det være mer terapeutisk fordelaktig å inkludere FES. Dette er en behandling hvor en skjelettmuskel kan aktiveres ved å føre lavnivå elektriske strømmer over de motoriske nevronene. Denne behandlingen kan administreres ved å påføre transkutane elektroder over overflaten av huden. Grunnen til at FES er nyttig er fordi det kan styrke muskler, forhindre muskelatrofi og øke bentettheten. Dessuten har FES nevroplastiske effekter da det hjelper til å trene opp aktive motoriske enheter og gjenoppbygge de svake forbindelsene mellom hjernen og de motoriske nevronene. Derfor kan inkludering av FES i telerehabiliteringsprogrammer øke effektiviteten av terapien og bidra til restitusjonsprosessen for personer med delvis eller fullstendig tap av lemfunksjon. Dette prosjektet tar sikte på å finne ut om hjemmebasert bruk av en plattform som muliggjør FES-øvelser er trygt og gunstig for personer med kronisk hjerneslag. Den tar også sikte på å se om 8 uker med hjemmebasert FES og oppgavespesifikk trening kan resultere i forbedringer i spatio-temporelle parametere for gangart, mobilitet, balanse og generell helse.

MÅL/MÅL: Hensikten med denne studien er å undersøke gjennomførbarhet, sikkerhet, effekt og effekt av 12 ukers hjemmebasert kombinert FES og oppgavespesifikt treningsprogram hos personer med kronisk hjerneslag.

Mål 1: Å undersøke gjennomførbarheten, sikkerheten og effekten av 12 ukers hjemmebasert FES og oppgavespesifikk trening hos voksne med kronisk hjerneslag. H1: 12 uker med hjemmebasert FES-treningsprogram vil være trygt, gjennomførbart og vil ikke resultere i noen uønskede hendelser under treningsprogrammet.

Mål 2: Å undersøke effekten av 12 ukers hjemmebasert FES og oppgavespesifikk trening på gang, bevegelighet og balanse hos voksne med kronisk hjerneslag. H2: Etter intervensjon vil voksne med kronisk hjerneslag vise forbedringer i romlige og tidsmessige parametere for gangart (ganghastighet, tråkkfrekvens og gangasymmetri), mobilitet (fysisk aktivitet og muskelstyrke) og balanse (forutseende og reaktive balansekomponenter).