Effekt av NMES på balans- och fallrisk vid kronisk stroke (NMES)

Funktionsnedsättning efter en stroke inkluderar ofta långsammare gånghastighet och ökad fallrisk som tillskrivs fotfall (oförmåga att dorsiflexa vristen under gångens svängfas) och muskelsvaghet i nedre extremiteter. Skador i den motoriska cortexen eller kortikospinalkanalen resulterar ofta i betydande, ihållande distal muskelsvaghet, inklusive den sensorimotoriska kontrollen av fotleden, typiskt på grund av en kombination av svaghet i agonistankelns dorsiflexormuskler och spasticitet hos antagonist plantarflexormuskeln. Detta resulterar i långsammare och onormal gång, vilket leder till gångkompensationsstrategier såsom höftstickning, överdriven cirkumduktion under gång, minskat fotavstånd och hög energiförbrukning, vilket alla är faktorer som kan öka risken för fall hos individer med stroke.

Funktionell elektrisk stimulering (FES) motsvarar appliceringen av ett elektriskt fält över motorneuronerna i en muskel för att inducera en artificiell, ofrivillig sammandragning för att utföra en funktionell rörelse. Många fördelar med FES har rapporterats genom hela litteraturen, såsom ökad muskelmassa, ökad bentäthet och förbättrade kardiovaskulära parametrar, bland annat. Tidigare studier där författare bedömt effekten av FES på individer med stroke har visat att den gemensamma peronealnerven stimulerar tibialis anterior muskeln att producera fotdorsiflexion under svängfasen av gångcykeln och minskar fotfallet genom att underlätta ökad frivillig muskelaktivitet, vilket tillsammans förbättrar kvaliteten och symmetrin i gång. Dessutom visade andra studier att FES förbättrar gånghastighet och energiförbrukning hos individer med stroke.

Under de senaste åren har FES-system använts som neuroproteser i rehabiliterande interventioner såsom gångträning. Stimulatortriggers, implementerade för att styra stimuleringsleveransen, sträcker sig från styrenheter med öppen till sluten slinga.12 Finita-tillståndskontroller utlöser stimulatorer när specifika villkor är uppfyllda och använder förinställda stimuleringssekvenser. Bärbara sensorer ger således den nödvändiga input för att skilja gångfaserna under gång och utlösa stimulering av specifika muskler.13 Denna teknik har till stor del använts för att förbättra gångparametrar hos strokedeltagare, men det har inte beskrivits väl hur denna teknik skulle kunna hjälpa strokedeltagare under förlust av balans eller under reaktiv balans.

Å andra sidan tyder litteraturen på att en direkt transkortikal loop inte utlöser den initiala fasen av posturala svar på yttre störningar, men det verkar troligt att hjärnbarken blir involverad i de senare faserna av den reaktiva responsen.14 Med tanke på att postural respons varar i många hundra millisekunder, kan det alltså vara så att hjärnstammen eller ryggmärgskretsarna initierar en respons, och sedan modifieras responsen av kortikala kretsar under dess senare faser.15 I detta sammanhang har effekten av perifer stimulering av de muskler som är involverade i det reaktiva svaret på en oväntad yttre störning på återhämtningsprestandan ännu inte beskrivits.

Detta projekt syftar till att beskriva om ett specifikt mönster av muskelstimulering i nedre extremiteter skulle kunna modifiera återhämtningssvaret efter en oväntad störning i form av en halka och/eller snubbla hos individer med stroke. Detta projekt syftar också till att undersöka om ett specifikt mönster av muskelstimulering i nedre extremiteter som tillhandahålls av FES kan modifiera kinematiska och spatio-temporala gångparametrar under ett standardiserat gångtest under olika sensoriska förhållanden.