Fes applications in physical therapy

Εφαρμογή του Λειτουργικού Ηλεκτρικού Ερεθισμού (FES) στην

Kινητική Aποκατάσταση Aσθενών:

Νέα ερευνητικά δεδομένα και προοπτικές εφαρμογής στη φυσικοθεραπεία

Αλέξανδρος Φαλκονάκης, PT, MSc, CertEd

All rights reserved by Bionics Hellas - Απαγορεύεται η χρήση και αναπαραγωγή του περιεχομένου χωρίς της αναφορά της πηγής

Δομή ομιλίας

• Εισαγωγή

• Εφαρμογές FES με περισσότερη τεκμηρίωση

• Άλλες διαδεδομένες εφαρμογές FES

• Συνδυασμός FES με άλλες τεχνολογίες

• Νέες-μελλοντικές εξελίξεις


Τι είναι FES;

• «Ο ερεθισμός των μυών με ηλεκτρικά ερεθίσματα, με σκοπό η κίνηση που παράγεται να βοηθά στην εκτέλεση μιας λειτουργίας της καθημερινής ζωής.»1

• Εμπεριέχει τη χρήση νευρο-μυϊκής ηλεκτρικής διέγερσης για την ενεργοποίηση μυών σε συγκεκριμένη ακολουθία και ένταση, ώστε να ολοκληρωθεί μια λειτουργική δραστηριότητα.2

• Είναι μια θεραπευτική μέθοδος που χρησιμοποιείται σε νευρολογικές βλάβες, όταν υπάρχει ανέπαφος κατώτερος κινητικός νευρώνας, υγιείς νευρομυϊκές συνάψεις και μυϊκός ιστός.3

1. Liberson, 1961 2. Sheffler & Chae, 2007 3. Sujith, 2008


• Βασικές προϋποθέσεις για νευροπλαστικότητα (use-dependent plasticity):4,5,6

– λειτουργικές κινήσεις

– πολλές επαναλήψεις (επανάλαμβανόμενα/ τυχαία)

– συγκέντρωση – κίνητρο

– θετική ανάδραση

Γιατί FES;

4. Senelick, 2010 5. Nudo, 2006 6. Ericsson et al, 1993


Εφαρμογές - βάδιση


Εφαρμογές - βάδιση


FES & πτώση άκρου ποδός

Roche et al, 2009 (Συστηματική ανασκόπηση, ασθενείς με ΑΕΕ):

• «Ορθωτικό αποτέλεσμα»:

– ↑ ταχύτητας βάδισης

– ↓ δείκτη φυσιολογικού κόστους (PCI)

• «Θεραπευτικό αποτέλεσμα»:

– κυρίως σε συνδυασμό με συμβατική θεραπεία, με κυλιόμενο τάπητα ή για βελτίωση αποτελέσματος από εγχύσεις BTX


Robbins et.al, 2006 (μετα-ανάλυση, ασθενείς με ΑΕΕ):

– ↑ ταχύτητας βάδισης

Οδηγίες ‘NICE’ για ΑΕΕ, 2009:

– υποστηρίζεται επαρκώς η εφαρμογή σε ασθενείς με βλάβες ΚΝΣ

FES & πτώση άκρου ποδός


Εφαρμογές – άκρα χείρα


Εφαρμογές – άκρα χείρα


FES & άκρα χείρα

Arantes et al, 2007 (Συστηματική ανασκόπηση, ασθενείς με ΑΕΕ)

• ↑ ισομετρικής ισχύος σε εκτείνοντες καρπού

• ↓ μ. τόνου καμπτήρων – κυρίως σε άτομα με 20° εκούσιας έκτασης

• ↑ χρήσης σε ΔΚΖ – κυρίως σε άτομα με 20° εκούσιας έκτασης

• ↑ λειτουργικότητας

• (↑ επιδεξιότητας)



de Κroon et al, 2005 (Συστηματική ανασκόπηση, ασθενείς με ΑΕΕ)

• Η πυροδοτούμενη (π.χ. ΗΜΓ) ή εκούσια ελεγχόμενη ηλεκτροδιέγερση είναι προτιμότερη για θεραπευτικό αποτέλεσμα


Οδηγίες ‘NICE’ για ΑΕΕ:

– εφαρμογή σε ασθενείς με εκούσια σύσπαση

– επιτήρηση από κλινικό

– βελτίωση σύσπασης κατά την εξάσκηση λειτουργικών δραστηριοτήτων

– συνέχιση εάν εκπληρώνονται λειτουργικοί στόχοι



Εφαρμογές – ωμική ζώνη


FES & ωμική ζώνη

Fil et al, 2011 (ΑΕΕ, τυχαιοποιημένη κλινική έρευνα):

– πρόληψη υπεξαρθρήματος στο οξύ στάδιο

Koyuncu et al, 2010 (ΑΕΕ, τυχαιοποιημένη κλινική έρευνα):

– ελάττωση υπεξαρθρήματος σε υποξύ/ χρόνιο στάδιο


FES & εργομετρικό ποδήλατο



Peng et al, 2011 (Συστηματική ανασκόπηση, ασθενείς με ΚΝΜ)

• Καρδιο-αναπνευστικό:

– ↑ αιματικής ροής στα κάτω άκρα

– ↑ μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (VO2)

– ↑ δυναμικής ζωτικής χωρητικότητας (FVC)

– ↓ πιθανότητας καρδιο-αναπνευστικών παθήσεων

• Μυϊκό:

– ↑ μ. αντοχής, μ. μάζας, μέγιστης ισχύος

– ? επίδραση στο μ. τόνο



• Ερειστικό:

– ?↑ επίδραση στην οστική πυκνότητα (ανάλογα με την ένταση)

• Άλλα:

– ↓ συνδρόμου αντίστασης στην ινσουλίνη

– ↓ πιθανότητας κατακλίσεων

– βελτίωση σε ΔΚΖ

– βελτίωση ψυχολογίας



Hamzaid & Davies, 2009 (Συστηματική ανασκόπηση, ασθενείς με ΚΝΜ): • βελτίωση σε μορφολογικά & βιοχημικά

χαρακτηριστικά σκελετικών μυών • βελτίωση καρδιαγγειακών και αιμοδυναμικών

παραμέτρων • βελτίωση μεταβολικών παραμέτρων και αερόβιας

ικανότητας • βελτίωση μ. ισχύος και αντοχής • αμφίβολα αποτελέσματα για βελτίωση οστικής

πυκνότητας



Backus et al, 2009 (συστηματική ανασκόπηση, ασθενείς με ΚΝΜ) • Άτομα που μπορεί να έχουν βελτίωση στο καρδιο-

αναπνευστικό: – παιδιά & ενήλικες με μερική/ πλήρη ρήξη σε Α4-Θ11 – ενήλικες με οξεία/ χρόνια ΚΝΜ – παιδιά με χρόνια ΚΝΜ

• Άτομα που μπορεί να έχουν βελτίωση στο μυϊκό: – ενήλικες με μερική/ πλήρη ρήξη και οξεία/ χρόνια ΚΝΜ – παιδιά με χρόνια ΚΝΜ

• Ενήλικες με μερική/ πλήρη ρήξη και οξεία/ χρόνια ΚΝΜ μπορεί να έχουν βελτίωση στην αγγειακή λειτουργία


FES & κωπηλατοεργόμετρο


FES & γυμναστική με βάρη


Συνδυασμός FES – άλλων τεχνολογιών

• Γνωρίζουμε ότι και άλλες νέες τεχνολογίες επηρεάζουν θετικά την κινητική εκμάθηση

• Η αποκατάσταση (και η χρήση FES) μπορεί να είναι βαρετή για τον ασθενή!

• Η αποκατάσταση πρέπει να συνεχίζεται στο σπίτι



FES & TMS

FES & ρομποτικά



FES & διαδραστικά συστήματα


Neuroscience and Robotics Lab / Case Western Reserve University / Cleveland FES Center

• Έρευνα στην ανάκτηση κινήσεων του άνω άκρου σε άτομα με υψηλές βλάβες ΝΜ με εμφυτεύσιμα ηλεκτρόδια και «έξυπνο» έλεγχο παραμέτρων διέγερσης

Νέες εξελίξεις


Ludwig Boltzmann Institute of Electrostimulation and Physical Rehabilitation / Department of Biomedical Engineering and Physics, Vienna University Medical School

• Έρευνα στην εφαρμογή FES σε απονευρωμένους μύες



University of California, Irvine

• Έρευνα στο συνδυασμό FES και BCI (brain-computer interface)



• “To create a personalised condition to boost the plasticity of the brain and the spinal cord”

• “By sensing and stimulating neural interfaces implanted throughout the nervous system… based on patient-specific impairment”

• “Not to replace the lost function: to help the brain help itself”

Το μέλλον

• “This is not a matter whether this revolution will occur – but when”


Το μέλλον

“We are only as great as our imagination, as big as our dream”

Grégoire Courtine, Center for Neuroprosthetics & Brain Mind Institute, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne

Ευχαριστώ!

Λεωνίδιο Αρκαδίας

Documents

Fes applications in physical therapy