Effekter av funktionell elektrisk stimulering på gång hos barn med cerebral pares

Cerebral pares (CP) är den vanligaste neuromuskulära störningen bland barn, till följd av en icke-progressiv skada under tidig hjärnutveckling som leder till försämring av rörelse och hållning.

Individer med CP uppvisar ett brett spektrum av motoriska funktionshinder; ungefär 70 % av dem uppnår dock förmågan att röra sig under barndomen, om än med svårighet.

Muskelsvaghet och spasticitet i samband med CP begränsar rörelseomfånget i lederna och påverkar ambulatorisk förmåga negativt. Ankelleden är påverkad hos i stort sett alla patienter. Otillräcklig ankeldorsalflexion under svängning, fotfall och överdriven plantarflexion under tidig till mittställning kan orsaka stående och gå instabilitet med större risk att falla. De flesta ambulerande barn med CP ordineras med fotleds-fotortoser (AFO) för att förbättra fotledspositionen och stabiliteten för att stå och gå och för att bibehålla muskelräckvidden. Ändå kan AFOs också begränsa önskade rörelser och kan förvärra muskelsvaghet och atrofi, vilket leder till ytterligare funktionsförlust över tiden. Dessutom undviker många barn, särskilt ungdomar, att använda AFO på grund av obehag och oro för negativa effekter på kroppsbilden.

Under de senaste åren har en ny metod använts för att behandla övre motorneurons fallfot, med hjälp av dynamiska ortoser, nämligen Functional Electrical Stimulation (FES).

Dessa FES-enheter orsakar dorsalflexion av foten genom att stimulera peronealnerven och aktivera tibialis anterior muskel.

FES-enheter, genom att aktivt stimulera muskeln har teoretiska fördelar jämfört med statiska AFOs. Dessutom kan stimulatorn kosmetiskt accepteras bättre.

De flesta av studierna av FES-enheter utfördes på en vuxen befolkning med defekter i övre motorneuron. Dessa studier visade förbättringar i laboratorie- och funktionsparametrar. Förutom den direkta ortotiska effekten av anordningen under användning, indikerade vissa studier också en terapeutisk effekt ("carry over-effekt"), som antogs uppstå genom att den neurala plasticiteten underlättades av öka styrkan av afferent feedback-inmatning till CNS. Om denna terapeutiska effekt faktiskt existerar och hur länge är fortfarande oklart.

En mängd olika apparater för funktionell elektrisk stimulering (FES) ordineras i allt högre grad som ett behandlingsalternativ för CP-barn. Det finns relativt få studier på barn med hemiplegisk eller diplegi CP. Prosser et al (Prosser et al 2013), rapporterade god acceptans av FES-enhet i CP-populationen. Andra studier har också visat gynnsamma resultat, med förbättring av ankelkinematikparametrar, såsom dorsalflexionsvinkel vid svängfas och initial kontakt. Damiano et al (Damiano et al 2012) visade bevis på användningsberoende muskelplasticitet med ökad tibialis anterior muskeltjocklek vid användning av FES-enheter hos CP-patienter.

Det finns fortfarande inga solida bevis för huruvida de förbättringar som ses i laboratoriemiljöer återspeglas på funktionell ambulering i det dagliga livet. Vissa studier visade förbättring i gånghastighet medan andra inte gjorde det.

Dessutom indikerade vissa studier också en effektvariabilitet mellan försökspersoner, vilket delvis kunde förklaras av heterogeniteten i CP-populationen. Det finns inga definierade parametrar som skulle kunna förutsäga svaret på FES bland dessa barn.

WalkAide (WalkAide; Innovative Neurotronics, Austin, TX, USA) är en batteridriven, liten medicinsk elektrisk stimulatoranordning som fästs på en formgjuten manschett precis under knät och producerar kontrollerad dorsalflexion av foten under gång. Den använder en lutningssensor och accelerometer för att kontrollera timingen och varaktigheten av stimuleringen under gång. Användning av lutningssensorn för att utlösa stimulering eliminerar behovet av ytterligare komponenter eller externa ledningar.

Syftet med denna studie är att avgöra om användningen av WalkAide-apparaten förbättrar den dagliga motoriska funktionen och gångparametrarna hos barn med spastisk hemiplegisk eller diplegi CP. Dessutom strävar vi efter att definiera kliniska och biomekaniska parametrar som kan förutsäga ett gynnsamt svar på att använda FES-enheten.