Zatrzymanie biofeedbacku u osób z AKA

Ponad dwa miliony Amerykanów żyje obecnie z całkowitą lub częściową utratą kończyny, a każdego roku dochodzi do dodatkowych 185 000 amputacji. Większość amputacji dotyczy kończyn dolnych. Istnieje wiele potencjalnych przyczyn amputacji, ale większość z nich można przypisać chorobom naczyniowym, takim jak cukrzyca, urazy i rak. Dla tych osób urządzenia protetyczne odgrywają ważną rolę w przywracaniu sprawności ruchowej i umożliwieniu udziału w codziennych czynnościach. Jednak ucząc się korzystania z tych urządzeń, pacjenci często zmieniają swoje wzorce ruchowe, aby zrekompensować ból lub dyskomfort, zmniejszoną zdolność odczuwania tego, co robi ich proteza i/lub strach przed upadkiem. Zmieniając swoje wzorce ruchowe, pacjenci będą mieli tendencję do utrzymywania nienaruszonej nogi, co, jak wykazano, prowadzi do długotrwałego uszkodzenia stawów i chronicznych urazów. Dla porównania, u 75% amerykańskich weteranów żyjących po amputacji zdiagnozowano późniejszą chorobę wpływającą na zdrowie ich mięśni, kości i/lub stawów. Dlatego sesje terapeutyczne, zwane przekwalifikowaniem chodu, są integralną częścią nauczania użytkowników protez bezpiecznego i efektywnego chodzenia.

Wraz z ostatnimi postępami w technologii urządzeń do noszenia naukowcy i terapeuci zaczęli badać wykorzystanie systemów biofeedback, aby pomóc w tym przekwalifikowaniu. W tych systemach czujniki do noszenia są używane do mierzenia ruchu pacjenta w czasie rzeczywistym i mogą dostarczać informacji o tym, ile czasu spędza na każdej nodze i jak bardzo porusza się każdy staw podczas chodzenia. Biofeedback odnosi się do procesu przekazywania informacji z tych czujników z powrotem do pacjentów, którzy instruują ich, czy muszą zmienić swoje ruchy. Poprzednie badania wykazały, że systemy te mają ogromny potencjał, jeśli chodzi o pomoc pacjentom z niepełnosprawnością fizyczną w poprawie jakości ruchu. Jednak stosunkowo niewiele badań dotyczyło tego, jak dobrze osoby z amputacją nogi powyżej kolana reagują na biofeedback podczas przekwalifikowania chodu. Co ważne, bez odpowiedzi pozostaje pytanie, czy nowe wzorce ruchowe nauczane za pomocą biofeedbacku utrzymają się po zakończeniu treningu.

Dlatego głównym celem tych badań jest ustalenie, czy biofeedback jest wykonalnym narzędziem do przekwalifikowania chodu z użytkownikami protez powyżej kolana (w tym protezy kolana, kostki i stopy). Aby odpowiedzieć na te pytania, czterdzieści osób korzystających obecnie z systemów protez powyżej kolana przejdzie pojedynczą sesję treningu biofeedback. Połowa z tych populacji będzie stanowić ludność cywilną, a połowa będzie weteranami wojskowymi. Podczas tego treningu system biofeedback będzie przykładał do skóry krótkie wibracje – podobne do tych generowanych przez telefony komórkowe – za każdym razem, gdy pacjent osiągnie pożądany stopień rotacji biodra podczas chodzenia. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby zwiększać ruch bioder, aż poczują wibracje na każdym kroku. Przed treningiem zostaną wyposażeni w nadający się do noszenia system przechwytywania ruchu, czujniki ciśnienia wbudowane w buty oraz przenośny monitor pracy serca. Korzystając z tych urządzeń, naukowcy będą mierzyć wzorce chodzenia uczestników bez biofeedbacku, aby określić ich aktualną zdolność. Po zakończeniu treningu ich wzorce chodu zostaną ponownie zmierzone, najpierw podczas korzystania z systemu biofeedback, a następnie ponownie piętnaście i trzydzieści minut po usunięciu systemu biofeedback. Dane zmierzone podczas tych testów pozwolą naukowcom obliczyć wyniki mobilności funkcjonalnej, które są wykorzystywane do oceny jakości chodu pacjenta, a następnie porównać, jak zmieniają się te wyniki przed, w trakcie i po treningu biofeedback.

Wiedza zdobyta dzięki tym badaniom stanowi kluczowy krok w kierunku określenia optymalnych strategii biofeedbacku w celu maksymalizacji wyników w zakresie mobilności pacjentów. Odkrycia będą miały kluczowe znaczenie dla opracowania protokołów przekwalifikowania chodu, zaprojektowanych w celu zmniejszenia częstości występowania chronicznych urazów i umożliwienia pacjentom osiągnięcia pełnego potencjału mobilności. Opierając się na tych wynikach, następną fazą badań będzie włączenie treningu biofeedback do standardowego sześciotygodniowego protokołu przekwalifikowania chodu w celu oceny jego długoterminowej skuteczności jako narzędzia rehabilitacyjnego. W przeciwieństwie do tradycyjnego przekwalifikowania chodu, które wymaga od pacjentów osobistego odwiedzania klinik na wszystkich sesjach, zautomatyzowany charakter treningu biofeedback, który można nosić na sobie, pozwoli pacjentom kontynuować trening chodu z domu. Ta umiejętność umożliwi pacjentom kontynuowanie ćwiczeń pomiędzy sesjami, a ostatecznie może zastąpić niektóre wizyty osobiste. Ten potencjał zdalnej terapii ma ekscytujące implikacje dla lepszego dostępu do opieki dla osób mieszkających w dużej odległości od swoich świadczeniodawców lub cierpiących na lęk społeczny, a także podczas globalnych pandemii zdrowotnych, gdzie osobiste wizyty są trudne.