تطبيقات التحفيز الكهربائي العصبي العضلي لضعف الأطراف العلوية

تطبيقات التحفيز الكهربائي العصبي العضلي لضعف الأطراف العلوية

التحفيز الكهربائي العصبي العضلي هو استخدام التيار الكهربائي لإنتاج تقلصات العضلات بغرض استعادة الوظيفة الحركية لدى الأفراد الذين يعانون من ضعف العضلات أو الشلل، يعمل التحفيز الكهربائي العصبي العضلي عن طريق إنشاء مجال كهربائي بالقرب من المحاور الحركية للأعصاب الطرفية يكون ذا قوة كافية لإزالة استقطاب الأغشية المحورية، مما يؤدي إلى إثارة إمكانات العمل وبالتالي تقلصات العضلات.

لذلك، على الرغم من الإشارة إليها عمومًا باسم التحفيز العضلي، تعمل أنظمة التحفيز الكهربائي العصبي العضلي عن طريق إزالة استقطاب المحاور الحركية بدلاً من الألياف العضلية مباشرةً ويترتب على ذلك أنه لكي تكون التحفيز الكهربائي العصبي العضلي فعالة، يجب أن تكون الأعصاب الطرفية للعضلات المستهدفة سليمة ويجب أن يكون فسيولوجيا العضلات سليمة، يستثني هذا عادةً الأفراد الذين يعانون من ضعف العضلات أو الشلل المرتبط بإصابات الأعصاب الطرفية أو الضمور العضلي. المرضى الذين يمكن استخدام التحفيز الكهربائي العصبي العضلي كجهاز علاجي أو مساعد هم أولئك الذين يحدث شلل عضلي أو شلل عضلي بسبب إصابة أو مرض في الخلايا العصبية الحركية العليا (أي إصابات الجهاز العصبي المركزي).

وبالتالي فإن معظم تطبيقات التحفيز الكهربائي العصبي العضلي السريرية مصممة لمرضى إصابات النخاع الشوكي أو مرضى السكتة الدماغية وقد تنطبق أيضًا على الأفراد المصابين بالشلل الدماغي أو إصابات الدماغ الرضحية أو التصلب المتعدد، يمكن تطبيق التحفيز الكهربائي العصبي العضلي مع أقطاب كهربائية سطحية غير باضعة (أي عبر الجلد) موضوعة على الجلد فوق العضلات (العضلات) المستهدفة أو الأعصاب أو مع أقطاب كهربائية مزروعة توضع في العضل أو فوق الجسم أو حول الأعصاب الطرفية التي تعصب العضلات المستهدفة.

التأثير العلاجي هو تغيير في الحركة أو الوظيفة الإرادية نتيجة لفترة من العلاج باستخدام التحفيز الكهربائي العصبي العضلي (أي تأثير قبل وبعد)، كما أظهرت بعض الدراسات أن التحفيز الكهربائي العصبي العضلي، خاصة إذا تم تقديمها بطريقة تساعد مريض السكتة الدماغية في أداء المهام (على سبيل المثال، المشي أو أنشطة الحياة اليومية)، يمكن أن تحسن استعادة الوظيفة الإرادية ربما عن طريق تعزيز المرونة العصبية التكيفية تغييرات في الجهاز العصبي المركزي.

تطبيقات التحفيز الكهربائي العصبي العضلي لمصابي السكتة الدماغية

يعد فقدان حركة الذراع واليد على جانب واحد من الجسم أمرًا شائعًا جدًا بعد السكتة الدماغية، إن الباسطة الطرفية العلوية الخدينية والمثنيات مفرطة التوتر وفقدان التنسيق تجعل من الصعب جدًا على العديد من الناجين من السكتات الدماغية أداء المهام التي تتطلب الوصول إلى الطرف المصاب وفتحه باليد. ما يقرب من نصف مرضى السكتة الدماغية، يستمر فقدان وظيفة الذراع أو اليد لأكثر من 6 أشهر وقد يصبح دائمًا.

نتيجة لذلك، تتدهور نوعية الحياة بالنسبة للعديد من الأفراد الذين يضطرون إلى تقييد تفضيلاتهم ومشاركتهم في العناصر والأنشطة التي لا تتطلب طرفهم العلوي الوالد. الغرض الأساسي من معظم تطبيقات التحفيز الكهربائي العصبي العضلي للطرف العلوي بعد السكتة الدماغية هو العلاج، لتحسين مدى تعافي الذراع واليد بحيث يمكن للطرف العلوي على الأقل أن يكون مفيدًا في أداء المهام اليدوية.

بالنسبة لمرضى السكتة الدماغية الذين استنفدوا الاستراتيجيات العلاجية، يتم تطوير أجهزة التحفيز الكهربائي العصبي العضلي للاستخدام الدائم كأطراف اصطناعية وأجهزة مساعدة تساعد الناجين من السكتة الدماغية على أداء مهام أنشطة الحياة اليومية، كما يعد التحفيز الكهربائي العصبي العضلي الدوري بسيطًا ومتاحًا على نطاق واسع وربما الطريقة الأكثر استخدامًا لإدارة التحفيز الكهربائي العصبي العضلي، كما يتم وضع أقطاب كهربائية على الجلد فوق العضلات المستهدفة للتنشيط وعادةً ما تكون المعصم والإصبع وبسط الإبهام، يمكن أيضًا استهداف عضلات الكوع أو عضلات الكتف في بعض المرضى، كما قد يكون زوج واحد من الأقطاب الكهربائية مناسبًا لتمديد المعصم وفتح اليد.

يقوم المعالج بضبط شدة التحفيز الذي يتم توصيله من كل قناة إلى مستوى ينتج عنه تقلصات مريحة للعضلات والحركة المرغوبة (على سبيل المثال، فتح اليد)، كما يتم تقديم التحفيز وفقًا لدورة التشغيل والإيقاف، مع توقيت الدورة وعدد التكرار والحد الأقصى من التحفيز المحدد مسبقًا من قبل المعالج. عند تشغيل الجهاز، يؤدي التحفيز إلى تقلصات متكررة للعضلات وبالتالي حركة الذراع أو اليد وتستمر عدة ثوانٍ في كل مرة.

تطبيقات التحفيز الكهربائي العصبي العضلي لإصابة الحبل الشوكي

بالنسبة للأفراد الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي في منتصف عنق الرحم، فإن استعادة وظيفة اليد هي الأولوية القصوى. البدائل الحالية لتوفير وظيفة اليد لهؤلاء الأفراد محدودة وتشمل الأقواس وتقويم العظام والمعدات التكيفية، كما يمكن استخدام التدخلات الجراحية، مثل عمليات نقل الأوتار، لزيادة وظائف اليد والذراع.

ومع ذلك، فإن التعويضات العصبية توفر الطريقة الواعدة لتحقيق مكاسب كبيرة في وظيفة اليد والذراع من أجل اصابات النخاع الشوكي على مستوى عنق الرحم، يمكن تنظيم تقلصات العضلات لإنتاج فتح وإغلاق منسقين للإمساك، فتح الإبهام وإغلاقه وتحديد موضعه، تمديد وانثناء المعصم، كبح الساعد وتمديد الكوع للأفراد الذين يعانون من اصابات النخاع الشوكي الخامس (C5) والسادس (C6) من اصابات النخاع الشوكي.

يتحكم الفرد في تحفيز العضلات المنسق من خلال حركة العضلات الإرادية، كما يمكن أن تقترن الأطراف الاصطناعية العصبية بنقل الأوتار لتحقيق أقصى قدر من الوظيفة، تتمثل أهداف هذه التعويضات العصبية في تقليل حاجة الأفراد إلى الاعتماد على المساعدة من الآخرين وتقليل الحاجة إلى المعدات التكيفية وتقليل الحاجة إلى ارتداء الأقواس أو غيرها من الأجهزة التقويمية وتقليل الوقت الذي يستغرقه أداء المهام.

على الرغم من أن الأنظمة التعويضية العصبية للأطراف العلوية القائمة على أقطاب سطحية خارجية قد تم اختبارها في اصابات النخاع الشوكي، لم يتم استخدام هذه الأنظمة للوظيفة طويلة المدى. على عكس تطبيقات السكتة الدماغية، فإن استعادة الوظيفة الإرادية لا تتحقق عادة من خلال التحفيز الكهربائي في اصابات النخاع الشوكي (مع استثناء محتمل هو وظيفة الطرف السفلي في إصابات الحبل الشوكي غير المكتمل) وبالتالي يتم استخدام بدائل عصبية مزروعة للاستخدام الوظيفي على المدى الطويل.

التحكم الكهربائي العضلي بالعديد من المزايا المميزة للأطراف الاصطناعية العصبية

يتمتع التحكم الكهربائي العضلي بالعديد من المزايا المميزة للأطراف الاصطناعية العصبية، كان الأشخاص قادرين على استخدام الإشارة الكهربية العضلية بنجاح من الباسطة الشعاعية الطويلة (C6) أو العضدية العضدية (C5) للتحكم النسبي في فتح وإغلاق المقبض، كما أظهرت الموضوعات القدرة على توليد إشارات كهربائية عضلية من العضلة شبه المنحرفة والعضلات العضدية والعضلة الدالية والعضلة ذات الرأسين، كما يتيح استخدام التحكم الكهربائي العضلي في التعويضات العصبية قدرًا كبيرًا من المرونة في خوارزميات التحكم، مما يتيح تكييفها مع كل موضوع على حدة.

تشير نتائج الدراسة إلى أن كل موضوع تحسن بشكل ملحوظ في قوة الضغط على قوة الضغط المسبق للجراحة التي تم تحقيقها عن طريق الإصبع السلبي ونغمة الإبهام مع تمديد المعصم. بالنسبة لمعظم الأشخاص، كانت قوة قرصة ما قبل الجراحة مفيدة فقط في الحصول على الأشياء الخفيفة، مثل قطعة من الورق. مع تشغيل البدلة العصبية، تتضاعف قوة الضغط عادةً أو تضاعف ثلاث مرات ويمكن استخدامها لأداء مجموعة متنوعة من المهام مثل حمل شوكة لتناول الطعام أو قلم للكتابة، أظهر كل موضوع تحسنًا في نشاطين على الأقل، مع إظهار موضوع واحد تحسنًا في 11 من 12 نشاطًا تم اختباره.

باختصار، لقد ثبت أن الأطراف الاصطناعية للأطراف العلوية توفر وظيفة واستقلالية متزايدة لاصابات النخاع الشوكي على مستوى عنق الرحم، لا يمكن تحقيق هذا التحسن في الوظيفة من خلال استخدام تقويم العظام أو التدخل الجراحي وحده. كانت النتائج السريرية للجيل الأول والثاني من الأنظمة المزروعة إيجابية عالميًا. في اختبار للمهام اليومية، أظهر 100٪ (61 من 61) من الأشخاص تحسنًا في القدرة على أداء أنشطة الحياة، كما أظهرت النتائج مجتمعةً أن جميع الأشخاص الـ 62 (100٪) أظهروا تحسنًا في اختبارات المشي والقيام بالأنشطة (أو كليهما).