استخدام الأطراف الاصطناعية لتعزيز الحركة بعد إصابة الحبل الشوكي
تضمنت تدخلات المشية السابقة للأشخاص الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي العلاج بأجهزة تقويم العظام (على سبيل المثال، مقوام الكاحل والقدم، مقوام الركبة والكاحل والقدم، أجهزة تقويم الورك والركبة والكاحل والقدم والتحفيز الكهربائي الوظيفي(على سبيل المثال، نظام Parastepsystem) والتدريب على جهاز المشي الآلي المدعوم بوزن الجسم، حيث تساعد الأجهزة التقويمية الأفراد الذين يعانون من إصابات النخاع الشوكي غير المكتملة أو المنخفضة المستوى العصبي لإنتاج أنماط مشية متأرجحة أو متناوبة بمساعدة أو بدون مساعدة.
تتمتع الوحدات الروبوتية بمزايا وعيوب مقارنة بمعدات إعادة التأهيل الطبي الأخرى، كما تشمل بعض المزايا توفير دفع الأطراف للتمشي واستحضار تنشيط العضلات الضروري لإكمال التمشي وهو أمر مفيد من حيث التعافي من الإصابات غير الكاملة، تتضمن بعض عيوب الدعامة استخدام المزيد من الطاقة للتنقل مقارنة بالهياكل الخارجية التي تعمل بالطاقة.
ينتج عن هذا إرهاق سابق لأوانه ونقص في القدرة على محاكاة تمشي المجتمع، كما تشمل محاولات استعادة وتحسين الحركة بعد اصابات النخاع الشوكي استخدام دعامات طويلة الساق( استخدام أجهزة تقوسم الكاحل والقدم واجهزة تقويم الورك والركبة والقدم)، كما يمكن أن تنتج تقنية التحفيز الكهربائي، مثل نظام Parastep للمشية ويمكن استخدامها بمفردها أو بالاشتراك مع الدعامة. ومع ذلك، فإن معظم تدخلات إعادة التأهيل هذه لا تستخدم على المدى الطويل بسبب ارتفاع الطلب على الطاقة الأيضية للأفراد المصابين بإصابات النخاع الشوكي.
مثال على معدات التدريب على جهاز المشي الآلي هو Lokomat، وقد تم اعتماد Lokomat من قبل العديد من المعالجين الفيزيائيين لعلاج المشي، حيث يسمح هذا الجهاز بوضع الموضوع في هيكل خارجي آلي ثابت، إنها تمكن المعالج من ضبط ملامسة القدم لجهاز المشي وتعديل سرعة جهاز المشي، كما يتمتع هذا الجهاز بميزة تقليل طلب المعالج (من حيث العدد والجهد) مقارنةً بالتدريب على جهاز المشي الذي يحركه المعالج ويمكن أن يحسن القدرة على المشي على الأرض ولكن لم يثبت بعد أنه متفوق على علاج المشي التقليدي.
تتمثل إحدى مشكلات هذه التكنولوجيا في أنها ثابتة وليست للاستخدام الوظيفي للمجتمع، تشمل العيوب الأخرى وقت الإعداد والحاجة إلى أكثر من معالج واحد لتأمين المشاركين وحزمهم وانخفاض المشاركة في الموضوع أثناء جلسة التدريب، لأن الجهاز يكمل بشكل أساسي حركات المشي دون الحاجة إلى مشاركة كبيرة للموضوع، وفقًا للكلية الأمريكية للطب الرياضي وجمعية القلب الأمريكية، يُنصح البالغين الأصحاء بأداء 150 دقيقة أسبوعيًا من التمارين المعتدلة الشدة للحفاظ على لياقة القلب والجهاز التنفسي، كما تسلط هذه الإرشادات الضوء على أهمية تحسين مستوى النشاط البدني بعد اصابات النخاع الشوكي، كما ذكر الباحثون أن جلستين على الأقل في الأسبوع لمدة 20 إلى 30 دقيقة لكل جلسة ضرورية للحفاظ على صحة القلب والأوعية الدموية بعد اصابات النخاع الشوكي، ووجدوا أيضًا أن المرونة ونطاق الحركة يتحسنان بعد 30 إلى 60 ثانية فقط لكل امتداد.
استخدام الهياكل الخارجية التي تعمل بالطاقة
الهياكل الخارجية التي تعمل بالطاقة تسمح للأفراد الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي واصابات مماثلة بالتنقل بحرية في المستشفيات وغير المستشفيات، لقد ثبت أن هذه التقنية تؤثر على الصحة النفسية من خلال تحسين نوعية الحياة وتقليل أعراض القلق والاكتئاب، كما قد توفر الهياكل الخارجية للأفراد المصابين باصابات النخاع الشوكي الفرصة لتحسين مستوى نشاطهم البدني بطريقة مستقلة.
تسلط العديد من التقارير الضوء على العوائق التي تنطوي عليها تحسين مستويات النشاط البدني وضمان الالتزام بالتمرين بين أولئك الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي. الأشخاص المصابون بإصابات النخاع الشوكي معرضون لخطر فقدان الاهتمام ويصبحون أقل تحفيزًا للانضمام إلى برنامج تمرين طويل المدى، كما قد توفر الهياكل الخارجية المدعومة الدافع للأشخاص الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي لتحسين مستوى النشاط البدني والاستقلال في المجتمع.
أصبحت العديد من العلامات التجارية للهياكل الخارجية متاحة للاستخدام في المستشفيات والمنزل والمجتمع، هذه العلامات التجارية تخدم مجموعة من مستويات اصابات النخاع الشوكي، تم تصنيف الهياكل الخارجية المزودة بالطاقة كأجهزة طبية من الدرجة الثانية (مخاطر متوسطة) من قبل إدارة الغذاء والدواء. اعتبارًا من 1 أبريل 2016، هناك ثلاثة هياكل خارجية تمت الموافقة عليها للاستخدام في الولايات المتحدة بواسطة إدارة الغذاء والدواء.
تقدم هذه العلامات التجارية الأربع تغطية لمجموعة واسعة من مستويات الإصابة بعد اصابات النخاع الشوكي، قد يكون ReWalk و Indego قابلين للتطبيق على إصابات الحبل الشوكي في المستوى T4، بينما يمكن استخدام Ekso لـ إصابات ىالحبل الشوكي C6، وظيفة العضلة ثلاثية الرؤوس ضرورية لاستقرار العكاز للجميع، كما يتطلب جهاز ReWalk قبضة قوية وهي أقل أهمية بالنسبة للعلامة Ekso، تعمل زيادة وظيفة الجذع على تحسين القدرة على تنشيط التنقل باستخدام ReWalk، كما يمكن استخدام جهاز REX من قبل الأشخاص الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي عالية المستوى في عنق الرحم، يمكن أن تغطي العلامات التجارية المتاحة معظم المستويات للأشخاص الذين لا يتنقلون مع اصابات النخاع الشوكي غير المكتملة والكاملة.
تم تطوير أنواع أخرى من الهياكل الخارجية لزيادة وظيفة العضلات البشرية ولكن ليس لتطبيقات إعادة تأهيل اصابات النخاع الشوكي، تميز ReWalk بحركة مفصلية للورك والركبة لتمكين أولئك الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي من القيام بالوقوف والمشي والوقوف الذاتي، وصعود الدرج وهبوطا. ReWalk هو أول هيكل خارجي يعمل بالطاقة يحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء للاستخدام المنزلي، إن وجود هيكل خارجي معتمد للاستخدام المجتمعي والمنزلي يسمح للشخص ليس فقط بالحصول على إعادة التأهيل في المستشفى ولكن أيضًا للاستمرار في تلقي فوائد التمرينات التي تنطوي على المشي في المجتمع.
تصاميم الأطراف الاصطناعية والهياكل الخارجية لمصابي الحبل الشوكي
تم تصميم ReWalk للاستخدام من قبل أولئك الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي بين T7 و L5 مع رفيق مدرب، كما يمكن استخدامه لإعادة تأهيل المستشفيات تحت الإشراف لمن يعانون من T4-6 اصابات النخاع الشوكي، يستخدم ReWalk جهاز اتصال للتبديل بين الأوضاع الوظيفية المختلفة بما في ذلك الجلوس والوقوف والمشي، كما يوفر للمستخدمين تغييرات في سرعة المشي عن طريق تقصير وقت التأرجح (من 1.2 إلى 0.6 ثانية) أو وقت التأخير بين الخطوات.
يمكن تقليل وقت التأخير الفاصل إلى 0 ثانية لتقليد الحركة البشرية العادية. في البداية، تم ضبطه على ارتفاع عالٍ (حوالي 350 مللي ثانية) للسماح للأفراد باستعادة التوازن بين الخطوات، بمجرد أن يتعلم المشارك الحفاظ على التوازن، يتم تقصير وقت التأخير الفاصل للوصول إلى سرعة أسرع، جهاز Ekso عبارة عن نظام هيكل خارجي يعمل بالطاقة هيدروليكيًا يسمح بالوقوف والمشي باستخدام العكازات أو المشاية.
يتضمن ذلك وضع الخطوة الأولى الذي يتم فيه التحكم في الخطوات يدويًا بواسطة المعالج ووضع الخطوة المؤيدة الذي يقدم مساعدة كاملة ووضع pro-step plus الذي يوفر ميزات مساعدة تكيفية ومتغيرة وهو مخصص بشكل أساسي لأولئك الذين يعانون من إصابات النخاع الشوكي غير المكتملة، تتراوح ميزة المساعدة المتغيرة من 0 إلى 100٪ وتسمح للمشاركين بتحريك أرجلهم بشكل إرادي وتلقي الحد الأدنى من المساعدة المطلوبة لإكمال خطوتهم.
توفر ميزة المساعدة المتغيرة المساعدة لوظيفة العضلات المتبقية الحالية من خلال تقييم بيانات المشي أثناء كل خطوة وحساب المساعدة المطلوبة، تسمح وحدة Ekso بتعديل عرض الورك واختطاف الورك. في حالة وجود تشنج معتدل، فإن تضييق عرض الورك وزيادة تبعيد الورك يساعد على زيادة قاعدة الدعم ومنع مقص الساقين أثناء المشي، يتم تدريب جميع المشاركين في الجلسة الأولى باستخدام وضع الخطوة الأولى حتى يتمكنوا من تغيير وزن أجسامهم بعناية على الجانب الأمامي وتحقيق جودة المشي.
يعتبر REX أثقل هيكل خارجي متاح لإعادة تأهيل الأشخاص المصابين بإصابات النخاع الشوكي في المستشفيات والمراكز الطبية. REX هو أول هيكل خارجي آلي في العالم بدون استخدام اليدين للاستخدام تحت إشراف إكلينيكي يتيح أنشطة التنقل الوظيفية التي تحمل الوزن، لا يتطلب REX استخدام العكازات أو المشاية وترك الذراعين مجانًا للمشاركة في التمارين أو أنشطة الحياة اليومية ومناسب لمن يعانون من انخفاض قوة الأطراف العلوية، يتم إنشاء الحركة بواسطة 10 معالجات خطية مصممة خصيصًا تتم إدارتها بواسطة 27 معالجًا دقيقًا.
تم تصميم REX للاستخدام في إعادة التأهيل مع ميزات مثل ضبط الارتفاع السهل من أجل محاذاة فعالة ودقيقة و تمارين REX التي توفر خيارات بما في ذلك الأوضاع الثابتة (الطعنات، القرفصاء) والأنشطة الديناميكية (القرفصاء العريضة وتقلبات الساق والجلوس إلى الوقوف)، كما تختلف إجراءات التركيب على نطاق واسع بين العلامات التجارية الأربعة، تبدأ جميع إجراءات التثبيت بقياس طول الساق من وضع الاستلقاء على حصيرة مسطحة.
