Um potencial wearable para reabilitação pós-AVC

O AVC é uma das principais causas de incapacidade de longo prazo em adultos em todo o mundo. A capacidade prejudicada de andar após o AVC limita severamente a mobilidade e a qualidade de vida. Muitas tecnologias assistivas recentemente desenvolvidas para a reabilitação da marcha são, no momento, apenas marginalmente melhores do que as terapias tradicionais em sua eficácia. Há uma necessidade urgente de estratégias de reabilitação de marcha novas, clinicamente viáveis ​​e eficazes que possam fornecer resultados funcionais ainda melhores para sobreviventes de AVC com diversas apresentações.

Entre as muitas novas intervenções pós-AVC, a estimulação elétrica funcional (FES) dos músculos continua atraente. FES é uma tecnologia de reabilitação neural que comunica sinais de controle de um dispositivo externo para o sistema neuromuscular. Há um crescente reconhecimento de que os paradigmas da reabilitação devem promover a restituição da coordenação muscular do paciente ao padrão normal durante o treinamento, e a FES pode atingir esse objetivo quando são aplicados estímulos ao conjunto de músculos cuja coordenação natural está prejudicada. Por esta razão, a FES é uma estratégia de intervenção muito promissora. Os paradigmas FES existentes, no entanto, produziram resultados ambíguos em ensaios clínicos anteriores, especialmente aqueles para sobreviventes crônicos, provavelmente porque as estimulações foram aplicadas apenas a um ou alguns músculos, ou o padrão de estimulação não imitou o padrão natural de coordenação muscular durante a marcha. Um FES multimuscular, quando aplicado a um conjunto funcional maior de músculos e conduzido por seu padrão natural de coordenação, pode guiar as ativações musculares em direção ao padrão normal por meio da neuroplasticidade, restaurando assim o comprometimento no nível do déficit de ativação muscular.

O primeiro objetivo do nosso projeto é utilizar um FES de 10 canais para fornecer FES multimuscular aos músculos dos membros inferiores. Os participantes tentarão reabilitar a marcha de sobreviventes de AVC crônico ao longo de 12 sessões de treinamento, fornecendo estímulos a vários músculos, em seu padrão natural de coordenação, usando nosso wearable. Como tal, os participantes utilizarão a teoria da sinergia muscular da neurociência motora para orientar nossas seleções personalizáveis ​​de músculos para FES. As sinergias musculares são módulos neurais hipotéticos de controle motor que coordenam os padrões de ativação espaço-temporal de múltiplos músculos. Nosso padrão FES personalizável para cada sobrevivente de AVC será construído com base nas sinergias musculares normais que estão ausentes no padrão muscular do sobrevivente de AVC durante a caminhada. Uma vez que as sinergias musculares representam as unidades de controle motor naturais usadas pelo sistema nervoso, o reforço de suas ativações por meio do FES deve levar à restauração da coordenação neuromuscular normal, portanto, uma marcha pós-treinamento mais natural.

Nosso segundo objetivo é avaliar a eficácia de nosso paradigma FES avaliando as sinergias dos músculos da caminhada nas pernas paréticas e não paréticas dos sobreviventes de AVC treinados, antes, depois e 1 mês após nossa intervenção. Ao fazer isso, os participantes esperam explorar se a sinergia muscular dos membros inferiores pode ser um marcador de base fisiológica de comprometimento motor para sobreviventes de AVC.

Se nosso FES multimuscular baseado em sinergia muscular for realmente eficaz, nossa estratégia ajudará muitos sobreviventes de AVC crônico incapacitados a recuperar a mobilidade, vivendo assim com uma qualidade de vida muito maior nas próximas décadas. O impacto clínico e social de nossa pesquisa será enorme.