Fördelar med att använda neuroprotes för att förbättra greppet och räckvidden hos patienter med ryggmärgsskada

Huvudsyftet med denna studie är att fastställa effektiviteten av en ny behandlingsregim som använder en neuroprotes för förbättring och återhämtning av greppfunktioner hos personer med ryggmärgsskada (SCI). Denna behandling har visat sig vara användbar för strokepatienter med hemiplegisk arm i återhämtningen av att nå och greppa 1, och vårt preliminära arbete indikerar att detta också kan vara fallet med SCI-patienter 3. Vidare, bortsett från potentialen att främja frivilligt grepp hos SCI-patienter kan detta nya terapeutiska tillvägagångssätt också påverka hur servicen för närvarande tillhandahålls i SCI-rehabiliteringsmiljöer.

En neuroprotes för att gripa är en anordning som kan förbättra eller återställa grepp-, håll- och frigöringsfunktionerna hos personer med SCI 2, 3. Neuroprotesen tillämpar funktionell elektrisk stimulering (FES) för att artificiellt generera en muskelkontraktion genom att applicera korta strömpulser till motoriska nerver som innerverar muskler. FES kan appliceras på individer med ofullständig SCI för att hjälpa dem att återställa funktioner som att gå och greppa genom att dra ihop grupper av förlamade muskler på ett orkestrerat sätt 4. FES var ursprungligen tänkt som en intervention som var "permanent" till sin natur. Med andra ord, en individ var tvungen att bära/använda en FES-ortosapparat hela tiden om han/hon ville generera den funktion som försämrades av SCI 4. Vår tillämpning av neuroprotesen för att greppa i detta förslag innebär ett avsteg från denna standard och etablerad metod för FES-ansökan. Istället för att låta människor vara beroende av neuroprotesen för att utföra sina dagliga aktiviteter (ADL), planerar vi att använda neuroprotesen för att gripa som en kortsiktig intervention som kommer att hjälpa SCI-individer att återhämta sig frivillig gripfunktion. Därför anser vi att de deltagare som genomgår vår FES-terapi med neuroprotesen bör kunna utföra greppfunktioner utan att den används när behandlingsprogrammet är avslutat.

Nya innovativa framsteg inom FES-applikationer, med vårt team i spetsen, indikerar tydligt att den kortsiktiga, terapeutiska interventionen av neuroprotesen för att greppa kan förbättra frivillig funktion hos individer med SCI 3, 5, 6. Dessa studier tyder också på att denna nya metod att tillämpa FES för att öka funktionell förbättring har potential att förbättra det övergripande fysiska och psykiska välbefinnandet för personer med ofullständig SCI. Sedan 1999 har Co-PI för denna ansökan, Dr. Milos Popovic och Dejan Popovics team från universitetet i Belgrad rapporterat anekdotiska bevis för att vissa C5 till C7 SCI-individer som inte var i stånd att frivilligt förstå, senare kunde göra det efter intensiv träning med en neuroprotes för att greppa 2, 7, 8, 9. De observerade att cirka 20 till 25 % av individerna som tränade med FES-systemen kunde greppa utan hjälp av neuroprotesen när systemen väl togs bort. Även om dessa bevis har presenterats i flera peer-reviewed publikationer, har det hittills inte gjorts några heltäckande studier som har undersökt de långsiktiga effekterna av FES-behandling på återhämtning av den frivilliga gripfunktionen hos personer med SCI. Följaktligen syftar denna studie till att 1) ​​undersöka om en serie orkestrerade FES-terapier kan användas för att omträna/förbättra frivillig greppfunktion hos akuta SCI-individer, och; 2) för att avgöra om denna terapi kommer att ge bättre resultat än konventionell arbetsterapi. Specifikt kommer vi att rekrytera deltagare som har C5 till C7 ofullständig SCI. Dessa individer kan vanligtvis generera svag handledsförlängning men kan varken flexa, sträcka, abducera eller addera fingrarna, eller flexa, förlänga, abducera eller addera tummen. Vår terapi kommer att användas för att hjälpa dessa individer att återhämta sig några eller alla av dessa funktioner.