CUped: En tilnærming til motorgjenoppretting etter slag, ikke kompensasjon

Målet med rehabilitering av underekstremiteter etter hjerneslag er gjenoppretting av selvstendig gange hjemme og i samfunnet. Få overlevende slag oppnår dette målet. Suboptimale resultater skyldes den alvorlige og uforsonlige karakteren til bevegelseshemninger forårsaket av hjerneslag og mangelen på gjennomførbare og effektive terapier som gjenoppretter bevegelse tapt ved hjerneslag. Teamet vårt har utviklet en ny treningsintervensjon kalt CUped (uttales cupid, som den romerske guden) for å adressere barrierer for restitusjon og forbedre gange etter hjerneslag. CUped kalles så fordi det tvinger bruk av det paretiske lemmet under en bevegelse som ligner på pedaling. Dette prosjektet vil undersøke sikkerhet, aksept og toleranse for CUped, karakterisere dens terapeutiske effekter og identifisere dose-respons-forhold. Resultatene vil gi foreløpige data for en R01 for å støtte en randomisert kontrollert studie (RCT). CUped er designet for å hjelpe slagoverlevere med å gjenopprette bevegelser i underekstremitetene som er tapt etter hjerneslag, og dermed forbedre gange. Den er ment å brukes som et supplement til gangtrening. CUped bruker en robotteknologi som eliminerer kompenserende bevegelser som forstyrrer restitusjonen, tvinger bruk av den paretiske underekstremiteten og retter seg mot 3 viktige bevegelseshemninger forårsaket av hjerneslag: redusert muskelutgang fra det paretiske lemmet, upassende paretisk muskeltiming og unormal koordinering mellom lemmer. Trening gjøres sittende som muliggjør høy repetisjonstrening. Som å gå, krever CUped kontinuerlig, gjensidig bruk av begge underekstremitetene; effekter vil sannsynligvis overføres til gange. Risiko-belønningsprofilen til dette forslaget er ideell for en R21. CUped er en ny terapi basert på en fysiologisk premiss og basert på tidligere observasjoner fra laboratoriet vårt. Etterforskerne har foreløpige data som tyder på at CUped oppfyller designspesifikasjonene, og denne studien vil være den første som tester dens terapeutiske effekter. I denne trinn 1-rehabiliteringsstudien vil etterforskerne støtte eller raskt tilbakevise hypotesen om at CUped er trygt, akseptabelt og i stand til å fremkalle en terapeutisk respons hos slagoverlevere. Etterforskerne vil også undersøke toleranse for CUped og dose-responseffekter. Hvis hypotesene våre støttes, vil etterforskerne være klar til å kjøre en RCT for å isolere effekten av CUped og sammenligne dem med standardbehandling. Fremtidig arbeid vil undersøke fysiologiske mekanismer som ligger til grunn for effektene av CUped. CUped bruker et pedalapparat med delt sveiv uten noen mekanisk forbindelse mellom høyre og venstre pedal. Deltakerne blir bedt om å tråkke med begge lemmer mens de opprettholder et 180° faseforhold. Når passende fasing ikke opprettholdes, hjelper motorer den etterslepende lem og motstår den ledende lem inntil ønsket fase er gjenopprettet. CUped kan også konfigureres for ensidig og konvensjonell koplet pedaling. Overlevende av hjerneslag vil bli bedt om å delta i 24 treningsøkter med CUped. De vil bli oppfordret til å utføre opptil 12 anfall med bilateral frakoblet (dvs. delt krank) pedaling med motorisert intervensjon. Treningen vil fortsette til alle 12 kampene er fullført eller oppgaven ikke kan opprettholdes. Umiddelbart etter trening med CUped, vil deltakerne utføre 1 omgang overjordisk gangtrening. Sikkerhet, akseptabilitet, toleranse og bevegelsesevne vil bli vurdert for å undersøke følgende spesifikke mål: Mål 1: Etablere sikkerhet, aksepterbarhet og toleranse for CUped. Under trening vil etterforskerne spore uønskede hendelser, fravær og antall repetisjoner per økt med bilateral frakoblet pedaling (reps/økt). Hvis det ikke er noen uønskede hendelser knyttet til deltakelse, vil etterforskerne konkludere med at CUped er trygt. Hvis ≥75 % av deltakerne deltar på ≥75 % av treningsøktene, vil etterforskerne konkludere med at intervensjonen er akseptabel. Reps/økt vil bli brukt til å kvantifisere toleranse, som forventes å øke på tvers av økter. Som ett mål på treningsdose vil toleranse bli brukt for å karakterisere dose-respons-relasjoner og for å utvikle en treningsprotokoll for en RCT. Sikkerhet, akseptabilitet og pasienttoleranse er forutsetninger for en RCT, og de er avgjørende for klinisk adopsjon. Klinisk effekt krever sikre og effektive intervensjoner som er gjennomførbare og lett akseptert av målgruppen. Mål 2: Karakterisere terapeutiske responser på CUped og deres forhold til dose. Bruk av paretisk lemmer og koordinasjon mellom lemmer vil bli vurdert før, etter og midt i treningen. Det vil bli gjort tiltak under gange og tråkk. Et ideelt resultat vil være betydelig forbedring i bruk av paretiske lemmer og koordinasjon mellom lemmer under gange. Dette resultatet er imidlertid avhengig av oppgavespesifikke effekter ved tråkking som går over til å gå. Derfor vil forbedret pedalytelse og redusert bruk av motorisert intervensjon bli vurdert for bevis på mellomliggende effekter. Korrelasjon vil bli brukt for å undersøke sammenhenger mellom terapeutisk respons og treningsdose. Tiltak med signifikante korrelasjoner vil bli brukt for å utvikle en regresjonsmodell som beskriver dose-respons-relasjoner og for å etablere doseringsprotokoller.