بروتوكولات تدريب الطرف الاصطناعي لمصابي الحبل الشوكي
تختلف بروتوكولات التدريب المنشورة حاليًا بشكل كبير من حيث المدة والتكرار ونماذج التدريب، كما تتراوح مدة البرامج من 1 إلى 24 أسبوعًا ومن 30 إلى 120 دقيقة لكل جلسة ويختلف تواتر التدريب من مرة إلى خمس مرات في الأسبوع وتشمل نماذج التدريب المشي على الأسطح المستوية وغير المستوية والمشي في الهواء الطلق وتسلق السلالم وتجاوز العقبات.
قارنت دراسة من ألمانيا بين ثلاثة هياكل خارجية، حيث أظهرت الدراسة أن متوسط الوقت اللازم لتخصيص الوحدة لكل فرد هو 45 و 10 و 20 دقيقة لكل من أجهزة الهياكل ReWalk و Ekso و HAL على التوالي، تفاوت متوسط فترات الرداء والخلع وبلغ 25 و 10 و 30 دقيقة لـ ReWalk و Ekso و HAL على التوالي، بالنسبة إلى Indego، يتراوح وقت الارتداء من 2.15 إلى 15 دقيقة ويتراوح وقت التوقف من 2 إلى 12 دقيقة، كما يجب على المتخصصين في إعادة التأهيل أيضًا مراعاة تضاريس التدريب من خلال التقدم من الأسطح الملساء إلى الأسطح غير المستوية، يجب أن يتبع ذلك التقدم إلى أعلى أو أسفل التلال والمنحدرات.
تراوحت التركيبة السكانية للأشخاص المصابين بإصابات النخاع الشوكي الذين أبلغوا عن استخدام exoskel etons من المستويات C4 إلى L1، مع 74٪ إصابات الحبل الشوكي الكاملة و 16٪ من إصابات الحبل الشوكي غير كاملة، كما تراوحت مدة الإصابة من 6 أشهر إلى 11 سنة بعد اصابات النخاع الشوكي، ذكرت إحدى الدراسات أنه بعد برنامج تدريب الهيكل الخارجي، 76٪ من الأفراد المصابين بإصابات النخاع الشوكي كانوا قادرين على التنقل بدون مساعدة جسدية.
الفوائد الصحية المحتملة للمشي بمساعدة الهيكل الخارجي بعد إصابة الحبل الشوكي
تعد تقنية الهيكل الخارجي الآن أداة بديلة متاحة تتيح للأشخاص المصابين بإصابات النخاع الشوكي القدرة على أداء أنماط مشية وظيفية مختلفة، يستخدم ReWalk مشية من ثلاث نقاط، كما تستخدم Ekso و Indego و REX نمط مشية متبادلة. من المرجح أن يتطلب نمط المشي ثلاثي النقاط مزيدًا من إنفاق الطاقة مقارنة بالمشي المتبادل، أثناء تدريب ReWalk، يجب على المستخدم تحويل مركز الثقل بشكل أمامي لبدء الخطوة بسبب تصميم الوحدة.
يبدو أن العمر والوقت منذ الإصابة ومستوى الإصابة وعدد الجلسات التدريبية تؤثر على سرعة المشي بعد اصابات النخاع الشوكي، سرعة المشي هي معلمة مهمة تحدد الفعالية السريرية للهياكل الخارجية الروبوتية لاستخدامها في تمشي المجتمع، كما تتأثر سرعة المشي ومسافة المشي بمستوى اصابات النخاع الشوكي. في إحدى الدراسات، بعد خمس جلسات (1.5 ساعة لكل جلسة) باستخدام إنديجو، كان متوسط سرعة المشي 0.22 م / ث للأشخاص الذين يعانون من الشلل الرباعي الكامل للمحرك C5-6 و 0.26 م / ث للشلل النصفي الكامل للمحرك T1-8 و 0.45 م / ث، T9 – L1 الشلل النصفي.
أبلغ الباحثون عن متوسط مسافة اختبار مشي بعد التدريب لمدة 6 دقائق تبلغ 98 مترًا عبر ثلاثة أجهزة (ReWalk و Ekso و Indego)، كما تضمنت دراسة حديثة سبعة مشاركين (اثنان مصابان بشلل رباعي وخمسة مصابين بالشلل النصفي وأربعة أشخاص مكتمل الحركة وثلاثة محركات غير مكتملة) تم تركيبهم في هيكل خارجي من الجيل الأول من Ekso لاختبار الوقت المطلوب لتعلم كيفية التنقل باستخدام الجهاز، تم تخصيص 24 جلسة تدريب للمشاركين وتم تحديد موعدها مرة أو مرتين أسبوعياً لمدة تصل إلى ساعتين.
تضمنت الجلسات التدريبية تعلم كيفية النقل والخلع والوقوف والمشي والجلوس باستخدام الهيكل الخارجي المزود بالطاقة، كما تم تضمين المزيد من المهام المتقدمة، مثل التنقل على السجاد أو الأسطح الخرسانية والمشي صعودًا وهبوطًا على المنحدرات والدخول والخروج من المصاعد. أثناء التقييم، تم تحديد الوقت والجهد من خلال عدد الجلسات اللازمة للوقوف أو المشي لمدة 30 دقيقة باستخدام الهيكل الخارجي والقدرة على الجلوس مع القليل من المساعدة أو بدونها، كان الهدف الأساسي هو تقييم عدد الجلسات التي استغرقها المشاركون ليكونوا قادرين على الوقوف والمشي والجلوس مع مساعدة حارس الاتصال فقط للحصول على الدعم.
كان الهدف الثانوي هو قياس تحمل المشاركين للمشي والجهد البدني، تم حساب التسامح مع المشي من خلال جمع المعلومات حول إجمالي وقت التمشي للمشاركين والذي تضمن عدد الخطوات والوقت الذي يقضيه في الوقوف والتنقل والمسافة المقطوعة والمسافة المقطوعة لاختبار المشي لمدة دقيقتين، لتقييم المجهود البدني للمشاركين، تم جمع معدل ضربات القلب وضغط الدم وتقييم الجهد الملحوظ خلال جميع مراحل التمشي الثلاث (الجلوس والوقوف والمشي والوقوف للجلوس).
تحسينات في تكوين الجسم
تشير الأدلة الداعمة إلى أن الهياكل الخارجية التي تعمل بالطاقة قد تساعد في تحسين مستويات النشاط البدني كما هو محدد من خلال زيادة عدد الخطوات ووقت المشي (وقت التمشي) والمسافة المقطوعة وسرعة المشي، قد تكون هذه النتائج بمثابة أساس لاستخدام الهيكل الخارجي في المجتمع بالاشتراك مع كرسي متحرك لمنع المضاعفات الثانوية المتعلقة بالصحة بعد اصابات النخاع الشوكي، كما قد يختلف مستوى الجهد الملحوظ بين المشاركين بمستويات مختلفة من الإصابة أثناء المشي بمساعدة الهيكل العظمي.
ومع ذلك، هناك اتفاق عام على أن هذا التدخل قد يؤدي إلى الجهد المبذول بحوالي11، أي ما يعادل النشاط البدني الخفيف إلى المعتدل الشدة، لا يزال من غير المعروف ما إذا كان هذا سيؤدي إلى تحسين معايير تكوين الجسم، اظهرت دراسة تجريبية إلى انخفاض في كتلة الدهون وكتلة الجسم الكلية ولكن ليس الكتلة الهزيلة، بعد 36 جلسة من المشي بمساعدة الهيكل الخارجي في تسعة أفراد مع اصابات النخاع الشوكي.
تحسينات في معاملات القلب والأوعية الدموية
تم جمع البيانات الأيضية بعد استخدام هيكل خارجي يعمل بالطاقة بواسطة سبعة مشاركين أصحاء ساروا على جهاز المشي بسرعة 1.4 م / ث، كانت هناك أربع تجارب للمشي ومحاكمتين ثابتتين ثم طُلب من كل مشارك المشي لمدة 10 دقائق بدون الهيكل الخارجي و 20 دقيقة مع الهيكل الخارجي في وضع عدم التشغيل و 20 دقيقة مع تمكين وظيفة الطاقة وأخيراً 10 دقائق من المشي بدون الهيكل الخارجي.
تُظهر الدراسات أن مجرد ارتداء الهيكل الخارجي سيساعد في إعادة التأهيل، لكن الأشخاص قد يتعبون مقارنة باستخدام الهيكل الخارجي بالطاقة، لأن الهيكل الخارجي سيسمح بحركة أكثر كفاءة لفترة أطول من الوقت، درس الباحثون ثمانية مشاركين يعانون من الشلل النصفي، حيث تم تسجيل امتصاص الاكسجين ومعدل ضربات القلب لمدة 6 دقائق لكل منهما أثناء الجلوس والوقوف والمشي باستخدام الهيكل الخارجي ReWalk.
قامت دراسة أخرى بقياس تأثير نوبة المشي الحادة للهيكل الخارجي (Ekso) على امتصاص الاكسجين في شخص مصاب بـالمستوى T4 يعاني من الشلل النصفي الحركي الكامل، حيث زاد الامتصاص من 0.27 لتر / دقيقة أثناء الراحة إلى 0.55 لتر / دقيقة خلال اختبار المشي لمدة 6 دقائق. لم يكن هناك فرق في امتصاص الأكسجين بين استخدام العكازات (0.57 لتر / دقيقة) أو المشاية (0.55 لتر / دقيقة) أثناء مشي الهيكل الخارجي.
التوصيات والتوجهات المستقبلية
مستقبل تدريب الهيكل الخارجي للأشخاص الذين يعانون من إصابات في النخاع الشوكي واسع والخيارات مستمرة في التوسع. تصنع العلامات التجارية الحالية للهيكل الخارجي من إطارات صلبة من المحتمل أن تمارس القصور الذاتي الخارجي على الجسم المتحرك وتحتاج إلى دعم حركي للسماح بالحركة السهمية للوركين والركبتين، يجب أن تكون العلامات التجارية المستقبلية مصنوعة من إطارات مرنة تسمح بدرجات مرنة من نطاق الحركة التي لا تشدد على مفاصل الشخص.
تصاحب الهياكل الخارجية الحالية إما جهاز تقويم الكاحل والقدم ثابت أو مفعل بالزنبرك، كما قد يسمح هذا الأخير بتغييرات في الصلابة أو الحركة النشطة في مفصل الكاحل اعتمادًا على قوة العضلات المتبقية وقد يتعين على الهياكل الخارجية من الجيل الجديد أن تشتمل على عضلات هوائية أو مشغلات مرنة لإنتاج عزم دوران للثني العضلي النشط بدلاً من الحد من نطاق حركة الكاحل. هذا قد يعزز السرعة الأمامية ويزيد السرعة ويقلل من تكلفة التمثيل الغذائي للمشي البشري.
