Влияние NMES на равновесие и риск падения при хроническом инсульте (NMES)

Функциональные нарушения после инсульта часто включают замедление скорости ходьбы и повышенный риск падения из-за свисания стопы (невозможность тыльного сгибания голеностопного сустава в фазе переноса ходьбы) и слабость мышц нижних конечностей. Повреждение моторной коры или корково-спинномозгового тракта часто приводит к значительной стойкой слабости дистальных мышц, включая сенсомоторный контроль над голеностопным суставом, обычно из-за сочетания слабости мышц-агонистов тыльного сгибателя голеностопного сустава и спастичности подошвенного сгибателя-антагониста. Это приводит к более медленной и ненормальной походке, что приводит к стратегиям компенсации походки, таким как заминка бедрами, избыточная круговая циркуляция во время ходьбы, уменьшение зазора между стопами и высокие затраты энергии, все из которых являются факторами, которые могут увеличить риск падений у людей с инсультом.

Функциональная электрическая стимуляция (ФЭС) соответствует приложению электрического поля к двигательным нейронам мышцы, чтобы вызвать искусственное непроизвольное сокращение для выполнения функционального движения. В литературе сообщалось о многочисленных преимуществах ФЭС, таких как увеличение мышечной массы, повышение минеральной плотности костей и улучшение сердечно-сосудистых параметров, среди прочего. Предыдущие исследования, в которых авторы оценивали влияние ФЭС на пациентов с инсультом, показали, что общий малоберцовый нерв стимулирует переднюю большеберцовую мышцу, вызывая тыльное сгибание стопы во время фазы переноса цикла ходьбы, и уменьшает свисание стопы, способствуя увеличению произвольной мышечной активности, которая вместе улучшает качество и симметричность походки. Кроме того, другие исследования показали, что ФЭС улучшает скорость ходьбы и расход энергии у людей с инсультом.

В последние годы системы FES использовались в качестве нейропротезов при реабилитационных вмешательствах, таких как тренировка ходьбы. Триггеры стимулятора, реализованные для управления доставкой стимуляции, варьируются от контроллеров с разомкнутым до замкнутого контура.12 Контроллеры с конечным числом состояний запускают стимуляторы при выполнении определенных условий и используют заданные последовательности стимуляции. Таким образом, носимые датчики обеспечивают необходимые данные для дифференциации фаз походки во время ходьбы и вызывают стимуляцию определенных мышц.13 Эта технология в основном использовалась для улучшения параметров походки у участников инсульта, однако не было подробно описано, как эта технология может помочь участникам инсульта во время потери равновесия или во время реактивного равновесия.

С другой стороны, литература предполагает, что прямая транскортикальная петля не запускает начальную фазу постуральных реакций на внешние возмущения, но вполне вероятно, что кора головного мозга вовлекается в более поздние фазы реактивного ответа.14 Таким образом, учитывая, что постуральная реакция длится многие сотни миллисекунд, может случиться так, что цепи ствола или спинного мозга инициируют реакцию, а затем реакция впоследствии модифицируется кортикальными цепями на более поздних фазах.15 В этом контексте влияние периферической стимуляции мышц, участвующих в реактивном ответе на неожиданное внешнее возмущение, на показатели восстановления еще не описано.

Этот проект направлен на то, чтобы описать, может ли конкретная схема стимуляции мышц нижних конечностей изменить реакцию восстановления после неожиданного возмущения в виде поскальзывания и/или трипа у людей с инсультом. Кроме того, этот проект направлен на изучение того, может ли конкретный образец стимуляции мышц нижних конечностей, обеспечиваемый FES, изменять кинематические и пространственно-временные параметры походки во время стандартизированного теста ходьбы при различных сенсорных условиях.