Zasięg i chwyt dłoniowy u tetraplegików z nerwowo-mięśniową stymulacją elektryczną: ocena i trening.

Przed przechwyceniem kinematycznym wszyscy wybrani do badania pacjenci otrzymali 20 sesji terapii NMES, dwa razy w tygodniu, przez 10 tygodni. Sesje wzmacniające oraz trening przed badaniem kinematycznym strategii ruchowych mają na celu przygotowanie niedowładnych mięśni do aktywności funkcjonalnej.

Dwadzieścia sesji podzielono na 10 sesji wzmacniania i 10 sesji treningu funkcjonalnego sięgania i chwytania wspomaganego stymulacją elektryczną.

Sesje wzmacniające składały się z 20 minutowej stymulacji elektrycznej mięśnia trójgłowego, prostownika promieniowego długiego nadgarstka, prostownika wspólnego palca, mięśnia lędźwiowego, zginacza powierzchownego palców i mięśnia przeciwstawnego kciuka.

Sesje treningu funkcjonalnego odbywały się poprzez ruchy ręki i chwytu dłoniowego NMES kilku przedmiotów cylindrycznych i stożkowych o różnej masie (sesje 30-minutowe). NMES wykorzystano do ułatwienia ruchów sięgających (mięsień trójgłowy), otwierania (mięsień prostownik długi promieniowy nadgarstka i mięsień prostownik wspólny palca), pozycjonowania (mięsień prostownik promieniowy długi nadgarstka, mięsień zginacz powierzchowny palca i mięsień lumbricalis), chwytu dłoniowego (mięsień prostownik promieniowy nadgarstka długi, flexor digitorum superficialis, opponens pollicis muscle) i rozluźniających (extensor carpi radialis longus i extensor digitorum communis). Ponieważ organizacja czasowa była różna u tetraplegików, niektórzy z nich potrzebowali więcej czasu do niektórych etapów sekwencji.

W przypadku NMES zastosowano ośmiokanałowy stymulator sterowany mikrokomputerem o częstotliwości impulsów 25 Hz; czas trwania impulsu, 300 milisekund; czas włączenia/wyłączenia 2/2s; maksymalna szerokość impulsu ustalona na 250 mikroamperów, a amplituda indywidualnie dostosowana do osiągnięcia progu pobudliwości dla każdego mięśnia. Amplituda była regulowana przez cały czas trwania treningu, w celu uzyskania pożądanego skurczu mięśnia. Parametr ten wykorzystano we wszystkich terapiach oraz w ocenie kinematycznej. Stymulację wykonywano za pomocą samoprzylepnych elektrod powierzchniowych przyklejonych do skóry.

W przypadku przechwytywania kinematycznego uczestnicy wykonywali sięganie i chwytanie dominującą ręką (po prawej), wspomaganą i nie wspomaganą przez NMES. Badani nie mieli ograniczeń co do przedniego przesunięcia tułowia, ale ze względów bezpieczeństwa siedzieli prosto na swoim własnym wózku inwalidzkim (tym, do którego byli bardziej przystosowani), a niedominujące ramię (lewe) spoczywało na brzuchu w próbie zminimalizować wpływ członka nie ocenianego na kontrolę postawy.

W pozycji wyjściowej dominująca ręka była trzymana z boku tułowia, z łokciem zgiętym pod kątem 90º i przedramieniem w pozycji neutralnej na stole. Osoby z tetraplegią siedziały przed stołem do zadań z cylindrem. Zostali poinstruowani, aby sięgnąć i chwycić trzy różne cylindry (przedmiot A: waga 200 g, wysokość 115 mm, średnica 40 mm; przedmiot B: 270 g, 115 mm i 50 mm; oraz przedmiot C: 480 g, 115 mm i 60 mm), jeden na raz i ustaw go w początkowej pozycji dłoni.

Analizę danych kinematycznych prowadzono od początku ruchu (pozycja startowa), aż do wcześniejszego powrotu ręki do pozycji (z cylindrem lub bez). Cylinder umieszczano przed mostkiem badanego, w odległości równej długości ramienia (od przyśrodkowego brzegu pachy do dalszego zagięcia nadgarstka).

Badanych poproszono o wykonanie pięciu powtórzeń każdego zadania dla wszystkich trzech cylindrów, w sumie 15 powtórzeń z asystą i 15 bez pomocy NMES. Po rozpoczęciu eksperymentu badany nie mógł dotknąć stołu przedramieniem, aż do zakończenia zadania. Polecenie użyte do rozpoczęcia eksperymentu brzmiało „GO” i poinstruowano ich, aby wykonywali ruch w sposób naturalny i nie martwili się o prędkość i czas trwania. Pacjentów oceniano w dwóch sytuacjach (z i bez NMES) z elektrodami stymulacyjnymi umieszczonymi na powierzchni skóry i przewodami podłączonymi do stymulatora.