中风后康复的潜在可穿戴设备

中风是全球成人长期残疾的主要原因之一。 中风后行走能力受损严重限制了活动能力和生活质量。 许多最近开发的用于步态康复的辅助技术目前最多只比传统疗法的疗效好一点点。 迫切需要新颖、临床可行且有效的步态康复策略，可以为具有不同表现的中风幸存者提供更好的功能结果。

在许多新的中风后干预措施中，肌肉的功能性电刺激 (FES) 仍然具有吸引力。 FES 是一种神经康复技术，可将控制信号从外部设备传送到神经肌肉系统。 人们越来越认识到，康复模式应该促进患者肌肉协调性在训练期间恢复到正常模式，而当对自然协调性受损的肌肉组施加刺激时，FES 可以实现这一目标。 因此，FES 是一种非常有前途的介入策略。 然而，现有的 FES 范例在以前的临床试验中产生了模棱两可的结果，尤其是那些针对慢性幸存者的临床试验，这可能是因为刺激仅应用于单个或少数肌肉，或者刺激模式没有模仿步态期间的自然肌肉协调模式。 多肌肉 FES，当应用于更大的功能性肌肉组并由其自然协调模式驱动时，可以通过神经可塑性将肌肉激活引导至正常模式，从而恢复肌肉激活缺陷水平的损伤。

我们项目的第一个目标是利用 10 通道 FES 可穿戴设备将多肌肉 FES 传送到下肢肌肉中的肌肉。 参与者将尝试通过使用我们的可穿戴设备以自然协调模式向多块肌肉提供刺激，在 12 个训练课程中恢复慢性中风幸存者的步态。 因此，参与者将利用运动神经科学的肌肉协同理论来指导我们为 FES 选择个性化的肌肉。 肌肉协同作用是假设的运动控制神经模块，可协调多块肌肉的时空激活模式。 我们为每位中风幸存者定制的 FES 模式将基于中风幸存者行走时肌肉模式中不存在的正常肌肉协同作用构建。 由于肌肉协同作用代表了神经系统使用的自然运动控制单元，因此通过 FES 加强它们的激活应该会导致恢复正常的神经肌肉协调，从而使训练后的步态更加自然。

我们的第二个目标是通过评估在我们干预之前、之后和 1 个月后受过训练的中风幸存者的麻痹和非麻痹腿的步行肌肉协同作用来评估我们的 FES 范式的有效性。 在此过程中，参与者希望探索下肢肌肉协同作用是否可以作为中风幸存者运动障碍的生理学标志。

如果我们基于肌肉协同作用的多肌肉 FES 确实有效，我们的策略将帮助许多残疾的慢性中风幸存者重新获得活动能力，从而在未来几十年内过上更高质量的生活。 我们研究的临床和社会影响将是巨大的。