Обучение роботизированной походке при травмах спинного мозга

Травма спинного мозга (ТСМ) представляет собой нарушение нервных путей, соединяющих головной мозг с остальным телом, что приводит к прекращению их двигательных, сенсорных и вегетативных функций. Это считается одним из самых разрушительных клинических состояний, влияющих на функциональность и независимость человека.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодная общая заболеваемость составляет 40-80 новых случаев на миллион, что эквивалентно 250 000–500 000 человек с повреждением спинного мозга каждый год. Последствия ТСМ значительно ухудшают способность пациента выполнять повседневную деятельность и общее качество жизни. Снижение подвижности является основным элементом, влияющим на снижение удовлетворенности и качества жизни. Улучшение подвижности или способности двигаться энергоэффективным образом улучшает качество жизни пациентов с ТСМ.

Восстановление функции ходьбы придается большое значение как пациентам, так и врачам. Наиболее значимым прогностическим фактором функционального восстановления у пациентов с ТСМ является неврологический статус на момент первого осмотра с учетом неврологического уровня и тяжести поражения по шкале нарушений Американской ассоциации спинальной травмы (AIS).

По данным Scivoletto, среди пациентов с нарушениями по шкале А Американской ассоциации травм позвоночника (ASIA) с поражением грудного и поясничного отделов только 6,4% достигают функциональной ходьбы. У пациентов с ASIA B общая скорость ходьбы составляет 23,5%, у пациентов с ASIA C — 51,4%, а у пациентов с ASIA D прогноз восстановления ходьбы составляет 80–100% (88,9%).

В другом исследовании Добкин [8] сообщил, что 35 % лиц, классифицированных как AIS B, 92 % субъектов с AIS C и все субъекты с AIS D, восстановили способность ходить после вмешательства по тренировке ходьбы с частичной нагрузкой на тело в течение 8 недель. Однако из всех пациентов с травмой спинного мозга лишь немногие восстанавливают функциональную способность ходьбы из-за низкой скорости, уменьшения длины шага, частоты шагов и изменений ритма и координации.

На самом деле, повреждение спинного мозга часто приводит к изменениям в походке, что связано с постуральными изменениями, связанными с плохой способностью переносить вес тела, нарушениями баланса и равновесия. Другими важными факторами в процессе восстановления ходьбы являются: нарушение координации и развития движения вперед, потеря чувствительности и гиперактивные спинальные рефлексы. Эти недостатки достаточно серьезны, чтобы задержать процесс восстановления способности стоять и ходить.

Некоторые из наиболее важных нарушений походки у людей с травмами спинного мозга: неспособность стоять без посторонней помощи, произвольное движение суставов, таких как тазобедренный, коленный и голеностопный, переразгибание колена, неспособность двигать ногами без компенсационных механизмов, волочение стопы, изменение переноса веса при ходьбе, отсутствие координации, переход между фазами походки и падения.

Именно по этой причине многие программы тренировки походки были оценены. Современные методы тренировки походки предполагают активацию локомоторного центра центрального генератора паттернов повторяющимися стимулами походки, позволяя пластичности центральной нервной системы создавать новые нервные пути и связи в спинном мозге, делая возможным восстановление ходьбы у пациентов с травмой спинного мозга. . Имеются данные в пользу двух методов тренировки ходьбы: беговой дорожки с частичной поддержкой веса и ходьбы с помощью робота. Эти методы тренировки обеспечивают улучшение параметров и функциональности походки по сравнению с традиционной физиотерапией, как показано в систематическом обзоре Моравица и Моффата, в котором представлены различные программы тренировки ходьбы у пациентов с травмами спинного мозга AIS C и D различной этиологии хронической и острой эволюции. и любой неврологический уровень сравниваются.

Хотя использование беговой дорожки, частичной нагрузки и роботизированных ортопедических стелек имеет важное значение в обучении передвижению у пациентов с травмой спинного мозга, мало что было опубликовано о прогрессе обучения, принятии клинических решений и оценке прогресса.[16] Большинство исследований по этому вопросу предоставляют только очень общие критерии для оптимизации лечения (модификация поддержки веса тела и скоростные тренировки), не предоставляя достаточных доказательств для управления прогрессом тренировок по таким параметрам, как частота тренировок, скорость и оптимальная продолжительность лечения.

В результате важно разработать исследования, которые проверяют стратегии тренировок, которые помогают прояснить вопросы, связанные с объемом, интенсивностью, частотой и прогрессом тренировок, чтобы добиться максимального восстановления походки у людей с ТСМ. Соответственно, для определения и сравнения эффекта различных программ тренировки походки будет ориентироваться на разработку более эффективных программ тренировки.

ЗАДАЧА

Определить влияние на походку различных программ тренировки ходьбы с использованием роботизированного ортеза для ходьбы у лиц с хронической неполной травмой спинного мозга (AIS C/D).

Конкретные цели

1. Оценить изменения функциональности походки и пространственно-временных параметров походки, функциональной самостоятельности, мышечной силы нижних конечностей, спастичности и амплитуды движений в суставах у лиц в соответствии с различными программами прогрессии.
2. Определить краткосрочное (сразу после тренировочной программы), среднесрочное (6 месяцев) и долгосрочное (1 год) влияние на функциональные возможности походки, пространственно-временные параметры походки и функциональную независимость, полученные с помощью различных программ тренировочной ходьбы.
3. Сравнить эффект от двух разных программ тренировки ходьбы с использованием роботизированного ортеза ходьбы.

МЕТОДЫ

7.1.- Дизайн исследования: рандомизированное клиническое исследование, слепое к наблюдателю.

7.2.- Субъекты: Субъекты из стационарных и амбулаторных служб в отделении неврологической реабилитации Национального института реабилитации с SCI AIS C и D, с момента травмы не менее 6 месяцев и способные ходить с помощью или без вспомогательных средств для ходьбы.

Размер образца

Размер выборки был рассчитан на основе улучшения скорости ходьбы, о котором сообщалось в предыдущих опубликованных исследованиях с использованием программы Epidat 4.

Было подсчитано, что требуется 23 пациента, чтобы обнаружить разницу между средними значениями 32,3 см/с, как сообщает Wirz, со стандартным отклонением 37,5 см/с, мощностью 80% и уровнем достоверности 95%. с другой стороны, Хорнби сообщил о разнице между средним значением 0,36 м/с и стандартным отклонением 0,14 м/с, что соответствует выборке из 4 человек на группу.

Из-за этих различий первоначальный след будет выполнен с начальным размером выборки 4 субъекта на группу, и будет выполнен новый расчет мощности исследования, чтобы определить удобство размера выборки или необходимость большей выборки.

РАНДОМИЗАЦИЯ Рандомизация будет проводиться с помощью цифровой системы рандомизации с атмосферным шумом, доступной на random.org. Распределение будет производиться лицом, не включенным в протокол.

Выполнение

Амбулаторные пациенты, оказывающие помощь Службе травм спинного мозга в «Instituto Nacional de Rehabilitación», будут случайным образом разделены на две разные группы. Группы определяются следующим образом:

A. Контрольная группа с 30 тренировками в роботизированном ортезе продолжительностью 30 минут в течение 6 недель.

B. Контрольная группа с 30 тренировками в роботизированном ортезе продолжительностью 60 минут в течение 6 недель.

Предлагаемый статистический анализ

Описательная статистика будет проводиться с мерами центральной тенденции для количественных переменных и долей для качественных переменных. Для анализа различий между группами будет проведен ковариационный анализ. Мы будем считать результаты статистически значимыми при p<0,05.