NMES 对慢性中风患者平衡和跌倒风险的影响 (NMES)
神经肌肉电刺激 (NMES) 对中风患者反应平衡、步态和跌倒风险的影响
本研究的目的是描述神经肌肉电刺激 (NMES) 以功能性电刺激 (FES) 的形式应用于不同下肢肌肉对中风参与者的反应平衡和步态表现的影响。
方法：将要求 20 名慢性中风患者执行一项实验方案，其中包括以滑倒或绊倒状扰动形式出现的姿势障碍，以及在实验室和室外环境中使用和不使用 FES 的标准化步行测试麻痹腿的下肢肌肉。 FES 将使用一种先进的软件来应用，该软件能够根据步态阶段将肌肉激活与扰动开始时间同步。
该项目设计旨在检查下肢肌肉刺激的特定模式是否可以改善滑倒和绊倒样扰动后反应平衡期间的运动学和行为反应。 此外，该项目旨在了解运动学和时空步态参数是否可以在不同感官和环境条件下的标准化步行测试中进行修改。
研究概览
详细说明
中风后的功能障碍通常包括步态速度减慢和由于足下垂（在步态摆动阶段无法背屈脚踝）和下肢肌肉无力而导致的跌倒风险增加。 运动皮层或皮质脊髓束的损伤通常会导致显着的、持续的远端肌肉无力，包括踝关节的感觉运动控制，通常是由于主动性踝背屈肌无力和拮抗性跖屈肌痉挛的共同作用。 这会导致步态变慢和异常，从而导致步态补偿策略，例如髋关节搭便车、步态期间过度外旋、足间隙减少和高能量消耗，所有这些都是可能增加中风患者跌倒风险的因素。
功能性电刺激 (FES) 对应于在肌肉的运动神经元上施加电场以诱导人为的、不自主的收缩以执行功能性运动。 FES 的许多好处在整个文献中都有报道，例如增加肌肉质量、增加骨矿物质密度和改善心血管参数等。 作者之前评估 FES 对中风患者影响的研究表明，腓总神经刺激胫骨前肌在步态周期的摆动阶段产生足背屈，并通过促进随意肌活动增加来减少足下垂，这共同提高步态的质量和对称性。 此外，其他研究表明，FES 可以改善中风患者的步行速度和能量消耗。
在过去几年中，FES 系统已被用作步态训练等康复干预中的神经假体装置。 用于控制刺激传递的刺激器触发器，范围从开环控制器到闭环控制器。 12 当满足特定条件并使用预设的刺激序列时，有限状态控制器会触发刺激器。 因此，可穿戴传感器提供必要的输入以区分步行期间的步态阶段并触发对特定肌肉的刺激。 13 这项技术主要用于改善中风参与者的步态参数，但是，尚未很好地描述这项技术如何在失去平衡或反应平衡期间帮助中风参与者。
另一方面，文献表明，直接经皮层环路不会触发对外部扰动的姿势反应的初始阶段，但大脑皮层似乎有可能参与反应性反应的后期阶段。 14 因此，鉴于姿势反应持续数百毫秒，可能是脑干或脊髓回路启动反应，然后反应随后在其后期阶段被皮质回路修改。 15 在这种情况下，尚未描述外周刺激对涉及对意外外部扰动的反应性反应的肌肉的影响对恢复性能的影响。
该项目旨在描述下肢肌肉刺激的特定模式是否可以改变中风患者在滑倒和/或绊倒形式的意外扰动后的恢复反应。 此外，该项目旨在检查 FES 提供的下肢肌肉刺激的特定模式是否可以在不同感官条件下的标准化步行测试中修改运动学和时空步态参数。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名：Rudri M Purohit, MS,PT
- 电话号码：3124139772
- 邮箱：rpuroh2@uic.edu
研究联系人备份
- 姓名：Lakshmi Kannan, MS,PT
- 电话号码：3124133175
- 邮箱：lkanna2@uic.edu
学习地点
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Illinois
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Chicago、Illinois、美国、60612
- 招聘中
- University of Illinois at Chicago
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接触：
- Rudri Purohit, MS
- 电话号码：3128773640
- 邮箱：rpuroh2@uic.edu
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接触：
- Tanvi Bhatt, PhD
- 电话号码：3123554443
- 邮箱：tbhatt6@uic.edu
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准：
年龄段：18-90岁。
- 偏瘫的存在。
- 中风发作（> 6 个月）。
- 能够在有或没有辅助设备的情况下独立行走至少 300 英尺。
- 能听懂英语并用英语交流。
- 在认知和行为上能够遵守该方案（蒙特利尔认知评估 > 25/30）。
排除标准：
如果在基线测量时出现以下任何情况，受试者将不会继续进行测试：1) HR > 85% 的年龄预测最大心率 (HRmax)（HRmax = 220 - 年龄），2) 收缩压 (SBP) > 165 mmHg 和/或舒张压 (DBP) 在休息期间 > 110 mmHg，或 3) 在休息期间氧饱和度（通过脉搏血氧仪测量）< 95%。
- 体重超过 250 磅。
- 中风以外的任何神经系统疾病。
- 任何心肺、肌肉骨骼或全身诊断。
- 最近的大手术（< 6 个月）或住院（< 3 个月）。
- 深静脉血栓形成。
- 癌症的前因。
- 患肢周围神经损伤或神经病变伴有运动障碍。
- 痉挛状态（Ashworth 量表 > 2）。
- 不受控制的高血压/心绞痛。
- 皮肤状况不耐受 FES 疗法。
- 不受控制的癫痫症。
- 最近 5 个月内接受肉毒杆菌毒素治疗。
- 癫痫病史。
- 心脏起搏器用户。
被排除或弱势群体 非英语人口将被排除在外，因为同意程序和说明将使用英语。
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：治疗
- 分配：不适用
- 介入模型：单组作业
- 屏蔽：无（打开标签）
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：功能性电刺激对反应平衡和实验室跌倒的影响
所有个人都将被分配到实验组，并将在两个单独的会话中接受测试和培训程序。 在第一次会议期间，参与者将经历完整的初步筛选过程。 如果符合研究条件，参与者将在第二节课期间执行实验训练协议。 实验方案 股四头肌、腿筋、胫骨前肌、腓肠肌和中风受影响侧（较弱侧）的躯干肌群将根据参与者的舒适度和耐受性进行刺激。 设备允许的强度范围为 0-50 毫安 (mA)。 电刺激装置的频率范围为 1-60Hz。 |
站立和步行扰动训练协议 ActiveStep 和 Surefooted 协议：有和没有 FES 的扰动训练协议 参与者将被要求在站立位置执行姿势干扰协议，并以 7 次滑动和 7 次行程的形式行走，并在训练后进行两次保留试验在佩戴安全带的情况下使用 ActiveStep 跑步机系统进行训练。 所有扰动都将以每个参与者舒适的步行速度进行。 将在有和没有 FES 的稳固平台上进行类似的步行滑倒和绊倒训练。 步态训练协议和 Surefooted 协议参与者将被要求在实验室环境中执行六次 10m 步行测试（步行 45 英尺的距离）（使用和不使用 FES 三次）和位于停车场的室外环境中应用健康科学大楼（1919 W. Taylor St., Chicago, IL） |
研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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实验室瀑布
大体时间：基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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扰动试验的结果是二分法的，#1 是跌倒，如果称重传感器检测到的力在扰动后超过参与者体重的 30%，或者如果研究人员协助参与者在之后达到站立姿势，则分配扰动。
否则，结果被视为非失败 (#0)。
实验室跌倒以百分比 (%) 报告，定义为在与扰动试验总数相关的扰动试验期间经历的跌倒次数。
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基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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反应（滑动后）稳定性
大体时间：基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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后滑（反应）稳定性是根据 COM 状态（位置和速度）计算的，并在滑后第一次代偿性肢体触地时计算。
值 < 0 表示经历向后失去平衡的可能性更大，反之亦然，值 > 0。
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基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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预滑稳定性
大体时间：基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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预滑稳定性是根据 COM 状态（其位置和速度）计算的，并在滑肢触地时计算（在扰动开始之前）。
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基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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垂直肢体支撑
大体时间：基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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垂直肢体支撑将通过臀部高度进行量化，即双侧臀部中点与地板 (Zhip) 之间的垂直距离，该距离由前上髂脊柱标记确定，并由每个参与者的身高标准化。
将在滑倒后代偿性肢体触地时评估臀部高度，这表明扰动后最大臀部下降的情况。
较高的臀高值表示较大的垂直肢体支撑。
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基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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代偿步长
大体时间：基线（第 2 节，第 1 周）
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步长将被评估为恢复触地时从滑脚跟到非滑脚脚跟的距离。
负步长越长表示向后补偿步长越长，反之亦然。
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基线（第 2 节，第 1 周）
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补偿步启动时间
大体时间：基线（第 2 节，第 1 周）
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扰动开始后代偿肢起飞所需的时间称为代偿步骤启动时间。
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基线（第 2 节，第 1 周）
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补步执行时间
大体时间：基线（第 2 节，第 1 周）
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从代偿肢的起飞到其第一次着陆所花费的时间被称为代偿步骤执行时间。
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基线（第 2 节，第 1 周）
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代偿步数
大体时间：基线（第 2 节，第 1 周）
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补偿步数将被评估为在滑倒发生后恢复平衡所需的步数，直到参与者恢复其常规步态模式。
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基线（第 2 节，第 1 周）
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质心的内侧-外侧偏移
大体时间：基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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COM 垂直于步行方向的峰值偏移。
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基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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质心偏移角
大体时间：基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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质心相对于矢状面的偏差
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基线（第 1 篇小说/旅行，第 2 节，第 1 周）
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步态速度
大体时间：基线（第 2 节，第 1 周）
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步态速度将通过 GaitRite 评估垫和三维惯性三轴传感器以米每秒 (m/s) 为单位进行测量。
较高的步态速度表示较好的步行性能。
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基线（第 2 节，第 1 周）
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步行节奏
大体时间：基线（第 2 节，第 1 周）
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通过在跑步机 (activestep) 和 GaitRite 垫上行走，在使用和不使用 NMES 的步行性能期间确定节奏。
较低的节奏表示更好的表现。
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基线（第 2 节，第 1 周）
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Tanvi Bhatt, PhD、University of Illinois at Chicago
出版物和有用的链接
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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