Эффективность экзоскелета с электроприводом в сочетании с ФЭС для пациентов с хронической травмой спинного мозга: РКИ (Ekso-FES)

Параплегия — тяжелое состояние, приводящее к полной или частичной утрате двигательных, сенсорных и вегетативных функций. Восстановление походки, равновесия и подвижности являются важными приоритетами для людей с травмой спинного мозга (ТСМ). В последнее десятилетие технологическое развитие экзоскелетов позволило людям с ТСМ приблизиться к желаемой цели. Носимые роботизированные экзоскелеты представляют собой моторизованные ортезы, которые позволяют свободно стоять и ходить по земле. Поддерживая многократные повторения шагов при полной нагрузке на тело, эти устройства представляют собой ориентированный на задачу подход к обучению для восстановления функции походки после ТСМ. Однако в тех случаях, когда восстановление функции походки не является целью, необходимость решения вторичных проблем со здоровьем, связанных с травмой спинного мозга, таких как боль, спастичность, нарушение функции кишечника и мочевого пузыря, все же может быть основанием для участия в тренировках с экзоскелетом.

Еще одним хорошо зарекомендовавшим себя методом лечения таких вторичных проблем со здоровьем является функциональная электростимуляция (ФЭС). ФЭС является распространенным и признанным методом реабилитации лиц с травмой спинного мозга. В нескольких исследованиях задокументированы положительные эффекты ФЭС, такие как, например, предотвращение неиспользования и денервационной атрофии, улучшение мышечной силы, выходной мощности и выносливости, изменение типа мышечных волокон, увеличение площади поперечного сечения мышц, увеличение мышечной массы, активация прорастания нервов, двигательное обучение. и снижение спастичности. Кроме того, было показано, что ФЭС улучшает мочевой пузырь, кишечник и сексуальную функцию, сердечно-сосудистую систему (за счет увеличения аэробной способности), уменьшает жировую массу тела, а также предотвращает и лечит пролежни за счет увеличения мышечного кровотока. Кроме того, было показано, что лечение ФЭС оказывает влияние на функцию организма, улучшая функцию нижних конечностей, а также стабильность и функцию туловища.

Энергия, вырабатываемая мышцей при электрической стимуляции, может использоваться для передвижения. Для этого нежелательные движения конечностей часто ограничиваются пассивными ортезами или педалями, чтобы эффективно использовать сокращение мышц пользователя для безопасного обеспечения мощности для движения вперед. Однако полезность таких систем часто ограничена из-за быстрого возникновения мышечной усталости. Это одна из причин (среди прочих), почему были разработаны гибридные FES-роботизированные решения, которые дополняют мощность, производимую электрической стимуляцией, моторизованной помощью. Такой подход снижает мощность, которую должны производить мышцы, что позволяет использовать FES для более длительных тренировок до того, как наступит утомление. Таким образом, такие экзоскелеты с гибридным приводом обеспечивают физиологические преимущества для здоровья, аналогичные езде на велосипеде FES, и одновременно повышают мобильность пользователя. Добавление FES к экзоскелету с питанием также синергетически снижает крутящий момент двигателя устройства, уменьшая разряд батареи и, следовательно, увеличивая максимальную дальность действия экзоскелета.

Хотя с технической и физиологической точек зрения кажется вполне разумным объединить экзоскелеты с электроприводом и ФЭС с такими гибридными бионическими системами, существуют только отдельные свидетельства их клинической полезности и эффективности у пациентов с ТСМ. Здесь исследователи предлагают рандомизированное контролируемое исследование влияния комбинированного применения экзоскелета с электроприводом EksoNR (Ekso Bionics, Ричмонд, Калифорния, США) и FES (FES RehaMove2, Hasomed, Магдебург, Германия) по сравнению с терапией только Ekso на функциональные результаты. и вторичные параметры здоровья.