Stymulacja egzoszkieletu i rdzenia kręgowego dla SCI

W tym badaniu łącznie 24 uczestników z niepełnym uszkodzeniem rdzenia kręgowego (iSCI) zostanie losowo przydzielonych do grupy ENA + TLS lub grupy interwencyjnej samego ENA. Każda grupa podostrego do przewlekłego czuciowego i motorycznego iSCI będzie się składać z 12 uczestników. Średnio w ciągu roku przeszkolonych zostanie pięciu uczestników. Każda grupa otrzyma 60 minut treningu interwencji robotów na sesję, w sumie 80 sesji (3 razy w tygodniu, przez 28 tygodni). Grupa 1: Grupa EAW + TLS otrzyma 60 minut chodu naziemnego wspomaganego egzoszkieletem z równoczesnym TLS, po czym nastąpi 15 minut treningu naziemnego bez egzoszkieletu. Grupa 2: Grupa z samym ENA (bez stymulacji) otrzyma 60 minut treningu chodzenia po ziemi z pomocą egzoszkieletu, a następnie 15 minut treningu grupowego. Ta grupa nie jest poddawana żadnej stymulacji w żadnym momencie podczas treningu/spaceru.

Paradygmaty treningowe.

Grupa 1: EAW+TLS:

Protokoły treningowe dla 2 grup będą miały dokładnie taką samą strukturę i czas, z wyjątkiem tego, że komponent TLS zostanie dodany podczas chodu wspomaganego przez robota w grupie EAW + TLS. Po 3-5 sesjach standardowy protokół treningowy obejmie format treningu obwodowego przez 55-60 minut [5 minut w pozycji siedzącej, 15 minut chodzenia po płaskich powierzchniach wyłożonych kafelkami, 10 minut chodzenia po różnych powierzchniach, w tym dywanach i płytkach ceramicznych, 15 minut marszu po wyłożonych kafelkami powierzchniach, 10 minut marszu w górę iw dół po rampach i przechodzenia przez drzwi. Podczas sesji treningowej uczestnik będzie instruowany przez PT, jak poprawić swoją kinematykę stania i chodzenia. Czas trwania sesji treningowych chodzenia/stania będzie również zależny od zmęczenia uczestnika. Ciśnienie krwi (BP) będzie mierzone w pozycji wyjściowej w pozycji siedzącej, stojącej iw regularnych odstępach czasu podczas sesji treningowej. Jeśli uczestnik skarży się na zawroty głowy, zawroty głowy lub jakiekolwiek pobudzenie autonomicznego układu nerwowego, uczestnik odpoczywa w pozycji siedzącej (stopy uniesione). Po 5 minutach odpoczynku uczestnik ponownie podejmie pozycję stojącą i będzie mierzone ciśnienie krwi. Jeśli uczestnik nie może tolerować treningu przez 60 minut, zakończy trening, a czas treningu zostanie zarejestrowany do przyszłej analizy. Przed każdą sesją treningową zostanie ocenione BP (3 kolejne pomiary BP w zakresie 5 mmHg w odstępach 1-minutowych). Gdy BP jest stabilne, uczestnik rozpocznie trening.

Przezskórna stymulacja rdzenia kręgowego (TLS): TLS będzie stosowana podczas sesji treningowych grupowych EAW+TLS. TLS zostanie zastosowany za pomocą pary samoprzylepnych elektrod stymulujących (średnica 5 cm), umieszczonych obustronnie nad wyrostkami kolczystymi T11/T12. Stymulator o stałym napięciu (stymulatory RT™ 50 Sage, RT Therapy, Baltimore, MD) będzie dostarczał zrównoważone pod względem ładunku, symetryczne, dwufazowe prostokątne impulsy o szerokości 2 ms (1 ms na fazę). Podczas czasów marszu we wszystkich sesjach treningowych grupy EAW + TLS, TLS przy 30 Hz i ~18 V (będzie dostosowywany ze względu na indywidualne różnice), intensywność powodująca parestezje w większości dermatomów kończyn dolnych, ale poniżej progu motorycznego dla mięśni kończyn dolnych (Hofstoetter et al. 2013).

Uwaga: Stymulatory powierzchniowe będą bezprzewodowe i będą działać podczas wszystkich aspektów ENA na poziomach poniżej progu, który nie spowoduje nielegalnej aktywacji mięśni podczas treningu ENA. Urządzenie Egzoszkielet nie będzie kolidowało z położeniem elektrod stymulacji powierzchniowej, a parametry stymulacji mogą być modulowane przez „nowy” notatnik będący częścią systemu.

Badacze będą również oceniać zmiany w charakterystyce przestrzenno-czasowej, kinematyce i aktywacji mięśni oraz jakości połączeń włókien rdzenia kręgowego (SCFT) za pomocą obrazowania w wysokiej rozdzielczości w wyniku intensywnego treningu, ponieważ mają one również wpływ na regenerację po iSCI.

Grupa 2: Samo szkolenie ENA:

Szkolenie będzie polegało na użyciu tego samego egzoszkieletu (Ekso Bionics, Berkeley, CA) dla wszystkich uczestników. Urządzenie do zakładania. Każdy uczestnik zostanie poddany pomiarom, wymiarowaniu i „założeniu” egzoszkieletu. Następnie każdy uczestnik zostanie poinstruowany, jak prawidłowo korzystać z urządzenia. Wstępna ocena. Wszystkie osobniki zostaną poddane ocenie stanowiska. Trener umieszczony za uczestnikiem pomoże w stabilizacji tułowia, przykładając siły do ​​przodu w miednicy i/lub siły do ​​tyłu w ramionach, upewniając się, że tułów i miednica nie są zgięte ani nadmiernie wyprostowane. Trenerzy będą pomagać w instruowaniu poruszania tułowiem i miednicą, aby ułatwić robotowi stawianie kroków.

Podczas pierwszych 3 sesji treningowych egzoszkielet będzie przywiązany do systemu bloczków napowietrznych podczas treningu, aby umożliwić uczestnikom bezpieczne dostosowanie się do tułowia i zrównoważenie czynności chodu podczas chodzenia w egzoszkielecie. Ogólnym celem tych wczesnych sesji treningowych jest utrzymanie kontroli tułowia i kończyn podczas stania i kołysania, które przypominają normalne stanie i chodzenie.