Funkcjonalna stymulacja elektryczna - Functional electrical stimulation

Funkcjonalna stymulacja elektryczna – schematyczne przedstawienie: Ilustracja stymulacji neuronów ruchowych. (a) Jądro komórkowe jest odpowiedzialne za syntezę danych wejściowych z dendrytów i decydowanie, czy generować sygnały. Po udarze lub urazie rdzenia kręgowego mięśnie Mahnoora są osłabione, ponieważ neurony ruchowe nie otrzymują już wystarczającego sygnału z ośrodkowego układu nerwowego. (b) Funkcjonalny system stymulacji elektrycznej wstrzykuje prąd elektryczny do komórki. (c) Nienaruszony, ale uśpiony akson otrzymuje bodziec i propaguje potencjał czynnościowy do (d) połączenia nerwowo-mięśniowego. (e) Odpowiednie włókna mięśniowe kurczą się i wytwarzają (f) siłę mięśniową. (g) Powstaje ciąg impulsów ujemnych. (h) Depolaryzacja występuje, gdy ujemny prąd wchodzi do aksonu na wskazanej elektrodzie „aktywnej”.

Funkcjonalna stymulacja elektryczna ( FES ) to technika, która wykorzystuje niskoenergetyczne impulsy elektryczne do sztucznego generowania ruchów ciała u osób sparaliżowanych z powodu uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego . Dokładniej, FES może być stosowany do wywołania skurczu mięśni w inaczej sparaliżowanych kończynach w celu wywołania funkcji takich jak chwytanie, chodzenie, opróżnianie pęcherza i stanie. Technologia ta została pierwotnie wykorzystana do opracowania neuroprotez, które zostały wdrożone w celu trwałego zastąpienia upośledzonych funkcji u osób z urazem rdzenia kręgowego (SCI), urazem głowy , udarem i innymi zaburzeniami neurologicznymi . Innymi słowy, osoba korzystałaby z urządzenia za każdym razem, gdy chciała wygenerować pożądaną funkcję. FES jest czasami określany również jako nerwowo-mięśniowa stymulacja elektryczna ( NMES ).

Technologia FES jest wykorzystywana do dostarczania terapii mających na celu przekwalifikowanie dobrowolnych funkcji motorycznych, takich jak chwytanie, sięganie i chodzenie. W tym przykładzie wykonania, FES stosuje się w terapii krótkotrwałej, którego celem jest przywrócenie funkcji dobrowolny, a nie przez całe życie zależność urządzenia FES, stąd nazwa funkcjonalnej stymulacji elektrycznej terapii , terapii FES ( FET lub FEST ). Innymi słowy, FEST jest używany jako krótkoterminowa interwencja, aby pomóc ośrodkowemu układowi nerwowemu osoby ponownie nauczyć się wykonywania zaburzonych funkcji, zamiast uzależniać osobę od neuroprotez do końca życia. Wstępne badania kliniczne fazy II przeprowadzone z FEST do sięgania, chwytania i chodzenia zostały przeprowadzone w KITE, ramieniu badawczym Toronto Rehabilitation Institute .

Zasady

Neurony to komórki aktywne elektrycznie . W neuronach informacja jest kodowana i przesyłana jako seria impulsów elektrycznych zwanych potencjałami czynnościowymi , które reprezentują krótką zmianę potencjału elektrycznego komórki o około 80-90 mV. Sygnały nerwowe są modulowane częstotliwościowo; tzn. liczba potencjałów czynnościowych występujących w jednostce czasu jest proporcjonalna do natężenia przesyłanego sygnału. Typowa częstotliwość potencjału czynnościowego wynosi od 4 do 12 Hz. Stymulacja elektryczna może sztucznie wywołać ten potencjał czynnościowy poprzez zmianę potencjału elektrycznego w błonie komórki nerwowej (dotyczy to również aksonu nerwu) poprzez indukcję ładunku elektrycznego w bezpośrednim sąsiedztwie zewnętrznej błony komórki.

Urządzenia FES wykorzystują tę właściwość do elektrycznej aktywacji komórek nerwowych, które następnie mogą aktywować mięśnie lub inne nerwy. Należy jednak zachować szczególną ostrożność przy projektowaniu bezpiecznych urządzeń FES, ponieważ prąd elektryczny płynący przez tkankę może prowadzić do niekorzystnych skutków, takich jak zmniejszenie pobudliwości lub śmierć komórki. Może to być spowodowane uszkodzeniem termicznym, elektroporacją błony komórkowej, toksycznymi produktami reakcji elektrochemicznych na powierzchni elektrody lub nadmiernym wzbudzeniem docelowych neuronów lub mięśni. Typowo FES dotyczy stymulacji neuronów i nerwów . W niektórych zastosowaniach FES może być używany do bezpośredniej stymulacji mięśni , jeśli ich nerwy obwodowe zostały zerwane lub uszkodzone (np. odnerwione mięśnie). Jednak większość stosowanych obecnie systemów FES stymuluje nerwy lub punkty, w których występuje połączenie między nerwem a mięśniem. Stymulowana wiązka nerwów obejmuje nerwy ruchowe (nerwy odprowadzające — nerwy zstępujące z ośrodkowego układu nerwowego do mięśni) i nerwy czuciowe (nerwy doprowadzające — nerwy wstępujące z narządów czuciowych do ośrodkowego układu nerwowego).

Ładunek elektryczny może stymulować zarówno nerwy ruchowe, jak i czuciowe. W niektórych zastosowaniach nerwy są stymulowane do generowania zlokalizowanej aktywności mięśni, tj. stymulacja ma na celu wywołanie bezpośredniego skurczu mięśni. W innych zastosowaniach stymulacja służy do aktywacji odruchów prostych lub złożonych . Innymi słowy, nerwy doprowadzające są stymulowane do wywołania odruchu, który zazwyczaj wyraża się jako skoordynowany skurcz jednego lub więcej mięśni w odpowiedzi na stymulację nerwów czuciowych.

Gdy nerw jest stymulowany, tj. gdy do komórki nerwowej dostarczany jest wystarczający ładunek elektryczny, następuje zlokalizowana depolaryzacja ściany komórkowej, co skutkuje potencjałem czynnościowym, który rozprzestrzenia się w kierunku obu końców aksonu . Zazwyczaj jedna „fala” potencjałów czynnościowych rozchodzi się wzdłuż aksonu w kierunku mięśnia (propagacja ortodromiczna) i jednocześnie druga „fala” potencjałów czynnościowych rozchodzi się w kierunku ciała komórki w ośrodkowym układzie nerwowym (rozmnażanie antydromiczne). Podczas gdy kierunek propagacji w przypadku stymulacji antydromicznej i stymulacji nerwów czuciowych jest taki sam, tj. w kierunku ośrodkowego układu nerwowego, ich skutki końcowe są bardzo różne. Bodziec antydromiczny uznano za nieistotny efekt uboczny FES. Jednak w ostatnich latach pojawiła się hipoteza sugerująca potencjalną rolę stymulacji antydromicznej w neurorehabilitacji. Zazwyczaj FES zajmuje się stymulacją ortodromiczną i wykorzystuje ją do generowania skoordynowanych skurczów mięśni.

W przypadku, gdy nerwy czuciowe są stymulowane, łuki odruchowe są wyzwalane przez stymulację aksonów nerwów czuciowych w określonych miejscach obwodowych. Jednym z przykładów takiego odruchu jest odruch wycofywania zginaczy . Odruch cofania się zginaczy pojawia się naturalnie, gdy na podeszwie stopy pojawia się nagłe, bolesne odczucie. Powoduje zgięcie biodra, kolana i kostki chorej nogi oraz wyprost przeciwnej nogi w celu jak najszybszego oderwania stopy od bolesnego bodźca. Stymulacja nerwów czuciowych może być wykorzystywana do generowania pożądanych zadań motorycznych, takich jak wywoływanie odruchu wycofania zginaczy w celu ułatwienia chodzenia u osób po udarze lub do zmiany odruchów lub funkcji ośrodkowego układu nerwowego. W tym ostatnim przypadku stymulacja elektryczna jest powszechnie określana terminem neuromodulacja .

Nerwy można stymulować za pomocą elektrod powierzchniowych (przezskórnych) lub podskórnych (przezskórnych lub wszczepionych). Elektrody powierzchniowe umieszcza się na powierzchni skóry nad nerwem lub mięśniem, który wymaga „aktywacji”. Są nieinwazyjne, łatwe w aplikacji i generalnie niedrogie. Do niedawna powszechne przekonanie w dziedzinie FES było takie, że ze względu na impedancję kontaktu elektrody ze skórą, impedancję skóry i tkanki oraz dyspersję prądu podczas stymulacji, do stymulacji nerwów za pomocą elektrod powierzchniowych potrzebne są impulsy o znacznie większej intensywności niż w przypadku elektrody podskórne.

(To stwierdzenie jest poprawne dla wszystkich dostępnych na rynku stymulatorów z wyjątkiem stymulatora MyndMove (opracowanego przeze mnie Milos R. Popovic ), który zaimplementował nowy impuls stymulacyjny, który pozwala stymulatorowi generować skurcze mięśni bez powodowania dyskomfortu podczas stymulacji, co jest częstym problemem w przypadku komercyjnie dostępne systemy przezskórnej stymulacji elektrycznej, oparte na patentach USA 8880178 (2014), 9440,077 (2016) i 9592380 (2016) oraz powiązanych patentach zagranicznych.)

Głównym ograniczeniem przezskórnej stymulacji elektrycznej jest to, że niektóre nerwy, na przykład te unerwiające zginacze biodrowe, są zbyt głębokie, aby można je było stymulować elektrodami powierzchniowymi. Ograniczenie to można częściowo rozwiązać, stosując matryce elektrod, które mogą wykorzystywać kilka styków elektrycznych w celu zwiększenia selektywności.

Elektrody podskórne można podzielić na elektrody przezskórne i wszczepiane. Elektrody przezskórne składają się z cienkich drutów wprowadzanych przez skórę i do tkanki mięśniowej w pobliżu nerwu docelowego. Elektrody te zwykle pozostają na miejscu przez krótki czas i są brane pod uwagę tylko w przypadku krótkoterminowych interwencji FES. Warto jednak wspomnieć, że niektóre grupy, takie jak Cleveland FES Center , były w stanie bezpiecznie stosować elektrody przezskórne u poszczególnych pacjentów przez wiele miesięcy i lat. Jedną z wad stosowania elektrod przezskórnych jest ich podatność na infekcje i należy zachować szczególną ostrożność, aby zapobiec takim zdarzeniom.

Druga klasa elektrod podskórnych to elektrody wszczepiane. Są one trwale wszczepiane w ciało konsumenta i pozostają w ciele przez resztę życia konsumenta. W porównaniu z elektrodami do stymulacji powierzchniowej, elektrody wszczepiane i przezskórne potencjalnie mają wyższą selektywność stymulacji, co jest pożądaną cechą systemów FES. W celu uzyskania wyższej selektywności przy stosowaniu mniejszych amplitud stymulacji zaleca się, aby zarówno katoda jak i anoda znajdowały się w pobliżu stymulowanego nerwu. Wadą wszczepionych elektrod jest to, że wymagają one inwazyjnego zabiegu chirurgicznego w celu zainstalowania oraz, jak w przypadku każdej interwencji chirurgicznej, istnieje możliwość infekcji po implantacji.

Typowe protokoły stymulacji stosowane w klinicznym FES obejmują ciągi impulsów elektrycznych. Stosowane są dwufazowe, naładowane, zrównoważone impulsy, ponieważ poprawiają one bezpieczeństwo stymulacji elektrycznej i minimalizują niektóre niekorzystne skutki. Czas trwania impulsu, amplituda impulsu i częstotliwość impulsu to kluczowe parametry, które są regulowane przez urządzenia FES. Urządzenia FES mogą być regulowane prądem lub napięciem. Obecne regulowane systemy FES zawsze dostarczają ten sam ładunek do tkanki, niezależnie od oporu skóry/tkanki. Dzięki temu obecne regulowane systemy FES nie wymagają częstych regulacji intensywności stymulacji. Urządzenia z regulacją napięcia mogą wymagać częstszych regulacji intensywności stymulacji, ponieważ dostarczany przez nie ładunek zmienia się wraz ze zmianą rezystancji skóry/tkanki. Właściwości ciągu impulsów stymulacyjnych i liczba kanałów wykorzystywanych podczas stymulacji określają, jak złożona i wyrafinowana jest funkcja indukowana przez FES. System może być tak prosty, jak systemy FES wzmacniające mięśnie, lub złożony, taki jak systemy FES stosowane do jednoczesnego sięgania i chwytania lub lokomocja dwunożna.

Uwaga: Ten paragraf został opracowany częściowo przy użyciu materiału z następującego źródła. Aby uzyskać więcej informacji na temat FES, zapoznaj się z tym i innymi odnośnikami podanymi w akapicie.

Historia

Stymulację elektryczną stosowano już w starożytnym Egipcie, kiedy wierzono, że umieszczanie ryb torpedowych w basenie z człowiekiem ma działanie terapeutyczne. FES – który polega na stymulacji narządu docelowego podczas ruchu funkcjonalnego (np. chodzenie, sięganie po przedmiot) – był początkowo określany przez Libersona jako elektroterapia funkcjonalna . Dopiero w 1967 roku termin funkcjonalna stymulacja elektryczna został ukuty przez Moe i Post i użyty w patencie zatytułowanym „Elektryczna stymulacja mięśni pozbawionych kontroli nerwowej w celu zapewnienia skurczu mięśni i wytworzenia funkcjonalnie użytecznego momentu”. Patent Offnera opisuje system stosowany do leczenia opadania stóp .

Pierwsze dostępne na rynku urządzenia FES leczyły opadanie stopy poprzez stymulację nerwu strzałkowego podczas chodu. W tym przypadku przełącznik umieszczony w części piętowej buta użytkownika aktywowałby stymulator noszony przez użytkownika.

Typowe aplikacje

Uraz rdzenia kręgowego

Urazy rdzenia kręgowego zakłócają sygnały elektryczne między mózgiem a mięśniami, powodując paraliż poniżej poziomu urazu. Głównym zastosowaniem FES jest przywrócenie funkcji kończyn oraz regulacja funkcji narządów, chociaż FES jest również stosowany do leczenia bólu, ucisku, zapobiegania bólom itp. Niektóre przykłady zastosowań FES obejmują stosowanie neuroprotez, które pozwalają osobom z paraplegia do chodzenia, stania, przywracania funkcji chwytania dłoni u osób z tetraplegią lub przywracania funkcji jelit i pęcherza. Wysoka intensywność FES mięśnia czworogłowego uda pozwala pacjentom z całkowitym uszkodzeniem dolnych neuronów ruchowych zwiększyć masę mięśniową, średnicę włókien mięśniowych, poprawić ultrastrukturalną organizację materiału kurczliwego, zwiększyć siłę wyjściową podczas stymulacji elektrycznej oraz wykonywać ćwiczenia stojące wspomagane FES.

Chodzenie w urazie rdzenia kręgowego

Kralj i jego koledzy opisali technikę chodu paraplegicznego z wykorzystaniem stymulacji powierzchniowej, która pozostaje najpopularniejszą obecnie stosowaną metodą. Elektrody umieszcza się obustronnie na mięśniu czworogłowym i nerwach strzałkowych. Użytkownik steruje neuroprotezą za pomocą dwóch przycisków przymocowanych do lewego i prawego uchwytu chodzika lub na laskach lub kulach. Gdy neuroproteza jest włączona, obydwa mięśnie czworogłowe są stymulowane, aby zapewnić pozycję stojącą. Elektrody umieszcza się obustronnie na mięśniu czworogłowym i nerwach strzałkowych. Użytkownik steruje neuroprotezą za pomocą dwóch przycisków przymocowanych do lewego i prawego uchwytu chodzika lub na laskach lub kulach. Gdy neuroproteza jest włączona, obydwa mięśnie czworogłowe są stymulowane, aby zapewnić pozycję stojącą.

Podejście Kralja zostało rozszerzone przez Graupe et al. w cyfrowy system FES, który wykorzystuje moc cyfrowego przetwarzania sygnału, aby stworzyć system Parastep FES, oparty na patentach US 5014705 (1991), 5016636 (1991), 5070873 (1991), 5081 989 (1992), 5092329 (1992) i powiązane patenty zagraniczne. System Parastep stał się pierwszym systemem FES do stania i chodzenia, który otrzymał aprobatę US FDA (FDA, PMA P900038, 1994) i stał się dostępny na rynku.

Cyfrowa konstrukcja urządzenia Parastep pozwala na znaczne zmniejszenie częstości zmęczenia pacjenta poprzez drastyczne zmniejszenie szerokości impulsu stymulacji (100–140 mikrosekund) i częstości tętna (12–24 na sekundę), co skutkuje czasem chodzenia wynoszącym 20– 60 minut i średnie dystanse marszu 450 metrów na spacer, dla odpowiednio przeszkolonych pacjentów z całkowitą paraplegiką na poziomie klatki piersiowej, którzy ukończyli szkolenie obejmujące codzienne sesje na bieżni, przy czym niektórzy pacjenci przekraczają jedną milę na spacer. Ponadto stwierdzono, że chodzenie oparte na parestepie przyniosło szereg korzyści medycznych i psychologicznych, w tym przywrócenie prawie normalnego przepływu krwi do kończyn dolnych i zatrzymanie spadku gęstości kości.

Wydajność chodu z systemem Parastep w dużej mierze zależy od rygorystycznego treningu kondycjonującego górną część ciała oraz od ukończenia 3-5 miesięcy codziennego jedno-dwugodzinnego programu treningowego, który obejmuje 30 lub więcej minut treningu na bieżni.

Alternatywnym podejściem do powyższych technik jest system FES do chodzenia opracowany przy użyciu neuroprotezy Compex Motion przez Popovic et al. . Neuroproteza Compex Motion do chodzenia to system FES o powierzchni od ośmiu do szesnastu kanałów, stosowany do przywracania dobrowolnego chodzenia u osób po udarze i urazach rdzenia kręgowego. System ten nie stosuje stymulacji nerwu strzałkowego w celu umożliwienia poruszania się. Zamiast tego aktywuje wszystkie istotne mięśnie kończyn dolnych w sekwencji podobnej do tej, której mózg używa do umożliwienia poruszania się. Hybrydowe systemy asystujące (HAS) i neuroprotezy chodu RGO to urządzenia, które również stosują odpowiednio aktywne i pasywne aparaty ortodontyczne. Szelki zostały wprowadzone, aby zapewnić dodatkową stabilność podczas stania i chodzenia. Głównym ograniczeniem neuroprotez do chodzenia, które opierają się na stymulacji powierzchniowej, jest to, że zginacze bioder nie mogą być stymulowane bezpośrednio. Dlatego zgięcie stawu biodrowego podczas chodzenia musi wynikać ze świadomego wysiłku, którego często nie ma w paraplegii, lub z odruchu wycofywania zginaczy. Systemy implantowane mają tę zaletę, że są w stanie stymulować zginacze bioder, a tym samym zapewniają lepszą selektywność mięśniową i potencjalnie lepsze wzorce chodu. Aby rozwiązać ten problem, zaproponowano również systemy hybrydowe z egzoszkieletem. Technologie te okazały się skuteczne i obiecujące, ale w chwili obecnej systemy FES są wykorzystywane głównie do ćwiczeń i rzadko jako alternatywa dla poruszania się na wózku inwalidzkim.

Regeneracja po udarze i kończynach górnych

W ostrej fazie powrotu do zdrowia po udarze zaobserwowano, że stosowanie cyklicznej stymulacji elektrycznej zwiększa siłę izometryczną prostowników nadgarstka. Aby zwiększyć siłę prostowników nadgarstka, po udarze należy zachować pewien stopień funkcji motorycznych nadgarstka i mieć znaczną hemiplegię . Pacjenci, którzy odniosą korzyści z cyklicznej stymulacji elektrycznej prostowników nadgarstka, muszą być silnie zmotywowani do kontynuowania leczenia . Po 8 tygodniach stymulacji elektrycznej może być widoczny wzrost siły chwytu. W wielu skalach, które oceniają stopień niepełnosprawności kończyn górnych po udarze, powszechnie używa się siły chwytu. Dlatego zwiększenie siły prostowników nadgarstków zmniejszy stopień niepełnosprawności kończyn górnych.

Pacjenci z porażeniem połowiczym po udarze często doświadczają bólu barku i podwichnięcia; z których oba będą zakłócać proces rehabilitacji. Stwierdzono, że funkcjonalna stymulacja elektryczna jest skuteczna w łagodzeniu bólu i zmniejszaniu podwichnięcia barku, a także przyspiesza stopień i tempo regeneracji motorycznej. Ponadto korzyści płynące z FES są utrzymywane w czasie; badania wykazały, że korzyści utrzymują się przez co najmniej 24 miesiące.

Upuść stopę

Opadająca stopa jest częstym objawem w hemiplegii , charakteryzującym się brakiem zgięcia grzbietowego podczas fazy kołysania chodu, co skutkuje krótkimi, powłóczystymi krokami. Wykazano, że FES może być używany do skutecznej kompensacji opadającej stopy podczas fazy wymachu chodu. W momencie tuż przed wystąpieniem przechyłu chodu stymulator dostarcza bodziec do nerwu strzałkowego wspólnego, co powoduje skurcz mięśni odpowiedzialnych za zgięcie grzbietowe. Obecnie istnieje wiele stymulatorów opadającej stopy, które wykorzystują technologię powierzchniową i wszczepioną FES. Stymulatory opadania stopy są z powodzeniem stosowane w różnych populacjach pacjentów, takich jak udar mózgu , uraz rdzenia kręgowego i stwardnienie rozsiane .


Termin „efekt ortotyczny” może być użyty do opisania natychmiastowej poprawy funkcji obserwowanej po włączeniu urządzenia FES w porównaniu z samodzielnym chodzeniem. Ta poprawa znika, gdy tylko osoba wyłączy swoje urządzenie FES. W przeciwieństwie do tego, termin „trening” lub „efekt terapeutyczny” jest używany do opisania długoterminowej poprawy lub przywrócenia funkcji po okresie użytkowania urządzenia, które jest nadal obecne, nawet gdy urządzenie jest wyłączone. Dalszą komplikacją w pomiarze efektu ortotycznego i wszelkich długoterminowych efektów treningowych lub terapeutycznych jest obecność tak zwanego „czasowego efektu przeniesienia”. Liberson i wsp., 1961 jako pierwsi zaobserwowali, że niektórzy pacjenci po udarze odnieśli korzyści z chwilowej poprawy funkcji i byli w stanie zgiąć grzbiet stopy do godziny po wyłączeniu stymulacji elektrycznej. Postawiono hipotezę, że ta przejściowa poprawa funkcji może być powiązana z długotrwałym treningiem lub efektem terapeutycznym.

Ten obraz opisuje Funkcjonalną terapię elektrostymulacyjną do chodzenia. Terapia została wykorzystana, aby pomóc przekwalifikować osoby z niepełnym uszkodzeniem rdzenia kręgowego do chodzenia [30, 31].

Udar mózgu

Pacjenci z udarem połowiczym, dotknięci odnerwieniem, atrofią mięśni i spastyką, zazwyczaj doświadczają nieprawidłowego wzorca chodu z powodu osłabienia mięśni i niezdolności do dobrowolnego napinania niektórych mięśni kostek i bioder w odpowiedniej fazie chodzenia. Liberson i wsp. (1961) byli pierwszymi pionierami FES u pacjentów po udarze. Niedawno przeprowadzono szereg badań w tym obszarze. Przeprowadzony w 2012 roku przegląd systematyczny dotyczący stosowania FES w przewlekłym udarze obejmował siedem randomizowanych, kontrolowanych badań z łącznie 231 uczestnikami. Przegląd wykazał niewielki efekt leczenia przy użyciu FES do testu 6-minutowego marszu.

Stwardnienie rozsiane

Stwierdzono również, że FES jest przydatny w leczeniu opadania stóp u osób ze stwardnieniem rozsianym . Pierwsze użycie zostało zgłoszone w 1977 roku przez Carnstama i wsp., którzy odkryli, że możliwe jest generowanie wzrostu siły poprzez zastosowanie stymulacji strzałkowej. Nowsze badanie przeanalizowało użycie FES w porównaniu z grupą ćwiczącą i wykazało, że chociaż w grupie FES wystąpił efekt ortotyczny, nie znaleziono żadnego wpływu treningu na prędkość chodu. Dalsza analiza jakościowa obejmująca wszystkich uczestników tego samego badania wykazała poprawę w czynnościach życia codziennego i zmniejszoną liczbę upadków u osób stosujących FES w porównaniu z ćwiczeniami. Dalsze badanie obserwacyjne na małą skalę (n=32) wykazało dowody na znaczący efekt treningowy przy użyciu FES. Dzięki leczeniu NMES nastąpił wymierny wzrost funkcji ambulatoryjnych.

Jednak kolejne duże badanie obserwacyjne (n=187) potwierdziło wcześniejsze wyniki i wykazało znaczną poprawę efektu ortezy w zakresie prędkości chodu.

Porażenie mózgowe

Stwierdzono, że FES jest użyteczny w leczeniu objawów porażenia mózgowego . Niedawne randomizowane badanie kontrolowane (n=32) wykazało znaczące efekty ortotyczne i treningowe u dzieci z jednostronnym spastycznym porażeniem mózgowym. Stwierdzono poprawę spastyczności mięśnia brzuchatego łydki, mobilności społeczności i umiejętności równowagi. Niedawny obszerny przegląd literatury na temat stosowania stymulacji elektrycznej i FES w leczeniu dzieci niepełnosprawnych obejmował głównie badania dotyczące dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym. Recenzenci podsumowali dowody jako leczenie, które może poprawić wiele różnych obszarów, w tym masę i siłę mięśni, spastyczność, pasywny zakres ruchu, funkcję kończyn górnych, prędkość chodu, pozycjonowanie stopy i kinematykę kostki. Z przeglądu wynika dalej, że zdarzenia niepożądane były rzadkie, a technologia jest bezpieczna i dobrze tolerowana przez tę populację. Zastosowania FES dla dzieci z mózgowym porażeniem dziecięcym są podobne do tych dla dorosłych. Niektóre typowe zastosowania urządzeń FES obejmują stymulację mięśni podczas mobilizacji w celu wzmocnienia aktywności mięśni, zmniejszenia spastyczności mięśni, ułatwienia rozpoczęcia aktywności mięśni lub zapewnienia pamięci ruchu.

National Institute for Health and Care Excellence Guidelines (NICE) (Wielka Brytania)

NICE wydał pełne wytyczne dotyczące leczenia opadającej stopy o centralnym pochodzeniu neurologicznym (IPG278). NICE stwierdziło, że „obecne dowody dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności (w sensie poprawy chodu) funkcjonalnej stymulacji elektrycznej (FES) dla opadającej stopy o centralnym pochodzeniu neurologicznym wydają się wystarczające do poparcia stosowania tej procedury pod warunkiem, że istnieją normalne ustalenia dotyczące zarządzanie kliniczne, zgoda i audyt”.

W kulturze popularnej

  • Powieść Marka Cogginsa No Hard Feelings (2015) przedstawia bohaterkę z urazem rdzenia kręgowego, która odzyskuje mobilność dzięki zaawansowanej technologii FES opracowanej przez fikcyjny startup biomedyczny.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Chudler, Eric H. „Neuronauka dla dzieci – komórki układu nerwowego”. Serwer WWW Wydziału UW. Eric H. Chudler, 1 czerwca 2011. Sieć. 7 czerwca 2011 r. < http://faculty.washington.edu/chudler/cells.html >.
  • Cooper EB, Scherder EJA, Cooper JB (2005) „Elektryczne leczenie obniżonej świadomości: doświadczenie ze śpiączką i chorobą Alzheimera”, Neuropsyh Rehab (Wielka Brytania). 15 389-405.
  • Coopera EB, Coopera JB (2003). „Elektryczne leczenie śpiączki przez nerw pośrodkowy”. Acta Neurochirurg Supp . 87 : 7–10. doi : 10.1007/978-3-7091-6081-7_2 . Numer ISBN 978-3-7091-7223-0. PMID  14518514 .
  • „FEScenter.org » Centrum FES w Cleveland”. FEScenter.org » Strona główna. Cleveland VA Medical Center, Case Western Reserve University, MetroHealth Medical Center, 3 czerwca 2011. Internet. 8 czerwca 2011. < http://fescenter.org/index.php?option=com_content >
  • Graupe D (2002). „Przegląd stanu techniki nieinwazyjnego FES do samodzielnego poruszania się przez paraplegików na poziomie klatki piersiowej”. Badania neurologiczne . 24 (5): 431-442. doi : 10.1179/016164102101200302 . PMID  12117311 . S2CID  29537770 .
  • Graupe D, Cerrel-Bazo H, Kern H, Carraro U (2008). „Wydajność chodu, wyniki medyczne i trening pacjenta w FES unerwionych mięśni do poruszania się przez kompletnych paraplegików na poziomie klatki piersiowej”. Neurol. Res . 31 (2): 123–130. doi : 10.1179/174313208X281136 . PMID  18397602 . S2CID  34621751 .
  • Johnston, Laurance. „FES”. Uraz ludzkiego rdzenia kręgowego: nowe i pojawiające się terapie. Instytut Urazów Rdzenia Kręgowego, Islandia. Sieć. 7 czerwca 2011 r. < http://www.sci-therapies.info/FES.htm >.
  • Lichy A., Libin A., Ljunberg I., Groach L., (2007) „Zachowanie zdrowia kości po ostrym uszkodzeniu rdzenia kręgowego: Różnicowe odpowiedzi na interwencję nerwowo-mięśniową stymulacją elektryczną”, Proc. XII Doroczna Konferencja International FES Soc., Filadelfia, PA, sesja 2, papier 205.
  • Liu Yi-Liang, Ling Qi-Dan, Kang En-Tang, Neoh Koon-Gee, Liaw Der-Jang, Wang Kun-Li, Liou Wun-Tai, Zhu Chun-Xiang, Siu-Hung Chan Daniel (2009). „Lotne przełączanie elektryczne w funkcjonalnym poliimidzie zawierającym ugrupowania donorowe i akceptorowe elektronów”. Czasopismo Fizyki Stosowanej . 105 (4): 1–9. Kod bib : 2009JAP...105d4501L . doi : 10.1063/1.3077286 .CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
  • Nolte, Johna i Johna Sundsten. Ludzki mózg: wprowadzenie do jego funkcjonalnej anatomii. wyd. St. Louis: Mosby, 2002.
  • Rosenzweig, Mark R., Arnold L. Leiman i S. Marc. Breedlove. Psychologia biologiczna. Sunderland: Sinauer Associates, 2003.
  • Wilkenfeld Ari J., Audu Musa L., Triolo Ronald J. (2006). „Wykonalność funkcjonalnej stymulacji elektrycznej do kontroli postawy siedzącej po urazie rdzenia kręgowego: badanie symulacyjne” . Czasopismo Badań i Rozwoju Rehabilitacji . 43 (2): 139–43. doi : 10.1682/jrrd.2005.06.0101 . PMID  16847781 .CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )
  • Yuan Wang, Ming Zhang, Rana Netra, Hai Liu, Chen-wang Jin, Shao-hui Ma (2010). „Funkcjonalne badanie obrazowania metodą rezonansu magnetycznego ludzkiego mózgu w obszarach związanych z bólem wywołanych stymulacją elektryczną o różnym natężeniu”. Neurologia Indie . 58 (6): 922–27. doi : 10.4103/0028-3886.73748 . PMID  21150060 .CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link )

Zewnętrzne linki