Estimulação de Exoesqueleto e Medula Espinal para SCI

Neste estudo, um total de 24 participantes com lesão medular incompleta (iSCI) serão aleatoriamente designados para um grupo EAW + TLS ou um grupo de intervenção EAW sozinho. Cada grupo de iSCI sensitivo e motor subagudo a crônico será composto por 12 participantes. Em média, cinco participantes serão treinados por ano. Cada grupo receberá 60 minutos de treinamento de intervenção robótica por sessão, totalizando 80 sessões (3 vezes por semana, durante 28 semanas). Grupo 1: O grupo EAW + TLS receberá 60 minutos de caminhada assistida por exoesqueleto no solo com TLS simultâneo, seguido de 15 minutos de treinamento no solo sem o exoesqueleto. Grupo 2: O grupo EAW sozinho (sem estimulação) receberá 60 minutos de caminhada assistida por exoesqueleto no treinamento de solo, seguido de 15 minutos de treinamento em grupo. Não há estimulação aplicada a este grupo em nenhum momento durante o treino/caminhada.

Paradigmas de Treinamento.

Grupo 1: EAW+TLS:

Os protocolos de treinamento para os 2 grupos serão exatamente a mesma estrutura e tempo, exceto que o componente TLS é adicionado durante a caminhada assistida por robô no grupo EAW +TLS. Após 3-5 sessões, o protocolo de treinamento padronizado envolverá um formato de treinamento em circuito de 55 a 60 minutos de treinamento [5 minutos sentado para levantar, 15 minutos caminhando em superfícies planas de ladrilho, 10 minutos caminhando em diferentes superfícies, incluindo carpetes e ladrilhos de cerâmica, 15 minutos caminhando em superfícies de ladrilhos, 10 minutos subindo e descendo rampas e passando por portas. Ao longo da sessão de treino o participante será instruído pelo PT sobre como melhorar a sua cinemática de pé e passo. A duração das sessões de treinamento de caminhada/parada também será determinada pela fadiga do participante. A pressão arterial (PA) será medida na linha de base sentado, em pé e em intervalos regulares durante a sessão de treinamento. Se o participante se queixar de tontura, vertigem ou qualquer agitação do sistema nervoso autônomo, o participante permanecerá sentado (pés elevados). Após 5 minutos de descanso, o participante irá recomeçar a ficar em pé e a pressão arterial será monitorada. Se um participante não tolerar o treinamento por 60 minutos, ele terminará o treinamento e o tempo de treinamento será registrado para análise futura. Antes de cada sessão de treinamento, a PA será avaliada (3 medidas consecutivas de PA dentro de 5mmHg em intervalos de 1 minuto). Assim que a PA estiver estável, o participante começará a treinar.

Estimulação transcutânea da medula espinhal (TLS): a TLS será aplicada durante as sessões de treinamento do grupo EAW+TLS. O TLS será aplicado usando um par de eletrodos estimuladores autoadesivos (5cm de diâmetro) colocados bilateralmente sobre os processos espinhosos de T11/T12. Um estimulador de voltagem constante (estimuladores RT™ 50 Sage, terapia RT, Baltimore, MD) fornecerá pulsos retangulares bifásicos, simétricos e com carga balanceada de 2 ms de largura (1 ms por fase). Durante os tempos de caminhada em todas as sessões de treinamento do grupo EAW +TLS, TLS em 30 Hz e ~18 V (será ajustado devido às variações individuais), uma intensidade produzindo parestesias na maioria dos dermátomos de membros inferiores, porém abaixo do limiar motor para os músculos dos membros inferiores (Hofstoetter et al. 2013).

Observação: os estimuladores de superfície serão sem fio e funcionarão durante todos os aspectos do EAW em níveis abaixo do limite que não causarão ativação muscular ilícita durante o treinamento do EAW. O dispositivo Exoskeleton não irá interferir com a colocação do eletrodo de estimulação de superfície e os parâmetros de estimulação podem ser modulados pelo "novo" dispositivo bloco de notas que faz parte do sistema.

Os investigadores também avaliarão as mudanças nas características espaço-temporais, cinemática e ativação muscular e qualidade da conectividade do trato de fibras da medula espinhal (SCFT) por imagens de alta resolução como resultado do treinamento intensivo, pois também influenciam a recuperação de iSCI.

Grupo 2: Treinamento EAW sozinho:

O treinamento envolverá o uso de um mesmo dispositivo de exoesqueleto (Ekso Bionics, Berkeley, CA) para todos os participantes. Dispositivo de colocação. Cada participante passará por medição, dimensionamento e "vestir" o dispositivo de exoesqueleto. Cada participante será instruído sobre o uso adequado do dispositivo. Avaliação inicial. Todos os indivíduos passarão por uma avaliação de estande. Um treinador posicionado atrás do participante ajudará na estabilização do tronco, aplicando forças anteriores na pelve e/ou forças posteriores nos ombros, garantindo que o tronco e a pelve não fiquem flexionados ou hiperextendidos. Os treinadores ajudarão na instrução de mover o tronco e a pelve para facilitar o passo do robô.

Durante as 3 sessões iniciais de treinamento, o dispositivo de exoesqueleto será amarrado a um sistema de polia superior durante o treinamento para permitir que os participantes se adaptem com segurança ao tronco, equilibrem as atividades de marcha enquanto caminham no exoesqueleto. O objetivo geral dessas primeiras sessões de treinamento é manter o controle do tronco e dos membros durante a postura e o balanço, o que se assemelha ao ficar em pé e caminhar normalmente.