Biofeedback-retention hos individer med AKA

Mer än två miljoner amerikaner lever för närvarande med en hel eller partiell förlust av extremiteter, och ytterligare 185 000 amputationer sker varje år. De flesta amputationer sker i de nedre extremiteterna. Det finns många potentiella orsaker till amputation, men majoriteten kan hänföras till kärlsjukdomar, såsom diabetes, traumatiska skador och cancer. För dessa individer spelar protesanordningar en viktig roll för att återställa rörligheten och göra det möjligt för dem att delta i vardagsaktiviteter. Men när de lär sig att använda dessa anordningar ändrar patienter ofta sina rörelsemönster för att kompensera för smärta eller obehag, en minskad förmåga att känna vad deras protesar gör och/eller en rädsla för att falla. Genom att ändra sina rörelsemönster tenderar patienterna att vara sitt intakta ben, vilket har visat sig leda till långvariga ledskador och kroniska skador. För perspektiv, 75% av USA-veteraner som lever med amputation diagnostiseras med en efterföljande sjukdom som påverkar deras muskel-, skelett- och/eller ledhälsa. Därför är terapisessioner, så kallade gångomträning, en integrerad del av att lära protesanvändare att gå på ett säkert och effektivt sätt.

Med de senaste framstegen inom bärbar teknologi har forskare och terapeuter börjat utforska användningen av biofeedback-system för att hjälpa till med denna omskolning. I dessa system används bärbara sensorer för att mäta hur patienten rör sig i realtid, och kan ge information om hur mycket tid de spenderar på varje ben och hur mycket varje led rör sig under gång. Biofeedback hänvisar till processen att kommunicera informationen från dessa sensorer tillbaka till patienterna och instruera dem om de behöver ändra sina rörelser. Tidigare forskning har visat att dessa system har utmärkt potential för att hjälpa patienter med fysiska funktionshinder att förbättra deras rörelsekvalitet. Men relativt lite forskning har undersökt hur väl individer med benamputationer ovanför knä svarar på biofeedback under gångomträning. Viktigt är att frågan om huruvida de nya rörelsemönstren som lärs ut med hjälp av biofeedback kommer att bestå efter avslutad träning förblir obesvarad.

Därför är det primära syftet med denna forskning att avgöra om biofeedback är ett genomförbart verktyg för gångträning med användare av proteser ovanför knä (inklusive knä-, fot- och fotproteser). För att besvara dessa frågor kommer fyrtio personer som för närvarande använder protessystem ovanför knä genomgå en enda session med biofeedback-träning. Hälften av dessa befolkningar kommer att vara från civilbefolkningen och hälften kommer att vara militärveteraner. Under denna träning kommer biofeedback-systemet att applicera korta vibrationer - liknande de som genereras av mobiltelefoner - på huden varje gång som patienten når önskad grad av höftrotation under gång. Deltagarna kommer att instrueras att fortsätta öka sin höftrörelse tills de känner en vibration vid varje steg. Innan träningen kommer de att instrumenteras med ett bärbart rörelsefångningssystem, trycksensorer inbäddade i skorna och en bärbar pulsmätare. Med hjälp av dessa enheter kommer forskarna att mäta deltagarnas gångmönster utan biofeedback bestämma deras nuvarande förmåga. När träningen är klar kommer deras gångmönster att mätas igen, först när du använder biofeedback-systemet och sedan igen femton minuter och trettio minuter efter att biofeedback-systemet har tagits bort. Data som mäts under dessa tester kommer att göra det möjligt för forskare att beräkna funktionella mobilitetspoäng som används för att utvärdera kvaliteten på en patients gång, och sedan jämföra hur dessa poäng förändras före, under och efter biofeedbackträning.

Den kunskap som erhållits genom denna forskning utgör ett avgörande steg mot att identifiera optimala biofeedback-strategier för att maximera patientrörlighetsresultat. Resultaten kommer att vara väsentliga för utvecklingen av protokoll för gångträning som är utformade för att minska förekomsten av kroniska skador och göra det möjligt för patienter att uppnå sin fulla rörlighetspotential. Med utgångspunkt i dessa resultat kommer nästa forskningsfas att vara att införliva biofeedback-träning i ett standardprotokoll för sex veckors gångomträning för att utvärdera dess långsiktiga effektivitet som ett rehabiliteringsverktyg. Till skillnad från traditionell gångomträning, som kräver att patienter besöker kliniker personligen för alla sessioner, kommer den bärbara, automatiserade typen av biofeedbackträning att tillåta patienter att fortsätta gångträning hemifrån. Denna förmåga kommer att göra det möjligt för patienter att fortsätta träningsaktiviteter mellan sessionerna, och i slutändan kan den ersätta vissa personliga besök. Denna potential för distansterapi har spännande konsekvenser för förbättrad tillgång till vård för individer som bor långa avstånd från sina rehabiliteringsleverantörer, eller de som lider av social ångest, såväl som under globala hälsopandemier där personliga besök är svåra.