Article de méthode

Formation Les personnes ayant une lésion médullaire à l'aide d'un ambulate exosquelette motorisé

21.2K vues

⸱

DOI :

10.3791/54071

⸱

16 juin 2016

 ,  ,  ,  , 
1Department of Veterans Affairs (VA) Rehabilitation Research and Development National Center of Excellence for the Medical Consequences of Spinal Cord Injury, James J. Peters VA Medical Center, 2Department of Veterans Affairs (VA) Spinal Cord Injury Service, James J. Peters VA Medical Center

Dans cet article

Résumé

Entraîner une personne paralysée à se déplacer à l’aide d’un exosquelette motorisé peut présenter des défis. Les objectifs sont de présenter les critères de sélection des candidats et les procédures d’entraînement pour la marche assistée par exosquelette et d’autres compétences de mobilité qui peuvent être progressées à mesure que le niveau de compétence du participant s’améliore.

Résumé

Des exosquelettes motorisés sont devenus disponibles pour la marche aérienne chez les personnes atteintes de paralysies dues à une lésion de la moelle épinière (LME) qui ont une fonction intacte des membres supérieurs et sont capables de maintenir l’équilibre droit à l’aide de béquilles d’avant-bras. Pour se déplacer dans un exosquelette, l’utilisateur doit acquérir la capacité de maintenir l’équilibre en position debout, assise et un transfert de poids approprié à chaque pas. Cela peut être une tâche difficile pour ceux qui ont des déficits de sensation et de proprioception dans leurs membres inférieurs. Ce manuscrit décrit les critères de dépistage et un programme de formation développé au James J. Peters VA Medical Center, Bronx, NY pour enseigner aux utilisateurs les compétences nécessaires à l’utilisation de ces appareils dans des environnements institutionnels, domestiques ou communautaires. Avant le début de l’entraînement, les utilisateurs potentiels sont évalués pour déterminer l’amplitude de mouvement appropriée des articulations de la hanche, du genou et de la cheville. Les personnes atteintes d’une lésion médullaire courent un risque accru de subir des fractures des membres inférieurs, même avec une tension ou un traumatisme minime, c’est pourquoi une évaluation de la densité minérale osseuse est effectuée pour réduire le risque de fracture. De plus, dans le cadre du dépistage, un examen physique est effectué afin d’identifier d’autres contre-indications liées à la santé.

Une fois que la personne a satisfait à toutes les exigences de dépistage, elle est autorisée à commencer le programme de formation. L’appareil est correctement ajusté pour s’adapter à l’utilisateur. Une série de tâches d’équilibre statiques et dynamiques sont enseignées et effectuées par l’utilisateur avant d’apprendre à marcher. On apprend à la personne à se déplacer dans divers environnements allant des surfaces intérieures aux surfaces extérieures sur des surfaces inégales ou changeantes. Une fois qu’il est suffisamment habile pour être candidat à une utilisation domestique avec l’exosquelette, l’utilisateur doit alors désigner un compagnon-marcheur qui s’entraînera à ses côtés. Ensemble, le duo doit démontrer sa capacité à effectuer diverses tâches avancées afin d’être autorisé à utiliser l’exosquelette dans leur environnement domestique ou communautaire.

Introduction

Beaucoup de personnes atteintes d'une lésion de la moelle épinière (SCI) sont incapables de se tenir debout et ambulate avec ou sans l'utilisation d'un dispositif d'assistance ou une aide physique. Pendant des siècles, la seule option de mobilité pour les personnes ayant de graves SCI a été le fauteuil 1. Au cours des dernières décennies, les personnes avec SCI ont la possibilité de compléter leur mobilité en utilisant des orthèses passifs comme une variété de mouvement alternatif orthèse de marche (RGO) 2-7. Ces dispositifs, cependant, ne sont pas devenus plus largement utilisé en raison de l'effort physique requis par l'utilisateur pour ambulate utiliser ces appareils. Les RGO ont aussi des limites dans la capacité à monter les escaliers, se lever, et asseoir 3,7. Des efforts ont été faits pour améliorer l'efficacité de ces dispositifs en incorporant la stimulation électrique fonctionnelle (FES) pour alimenter le mouvement et aider à faciliter le basculement vers l'avant de la branche; Cependant, ces efforts ne sont pas progressé au - delà des concepts ou prototypes 8-12.Dans les années 1970, les moteurs ont été incorporés avec une orthèse pour alimenter le mouvement de la hanche et du genou et a réussi à permettre à une personne avec la SCI de prendre des mesures 13. Cependant, la technologie insuffisante de la batterie et l' ordinateur du temps limité la portée du dispositif, et le développement a été abandonné 10,13.

Avec les avancées technologiques récentes, plusieurs exosquelette motorisé ont été développés pour permettre aux personnes ayant des pathologies diverses à ambulate overground. Ces dispositifs de exosquelette alimentés ont été étudiés chez les personnes ayant subi un AVC 14,15, les personnes avec des personnes complètes et incomplètes SCI 16-24, et d' autres ayant un handicap entraînant réduit le contrôle de leurs membres inférieurs 25-27. Bien que les dispositifs diffèrent, chacun exige une formation et de la pratique par l'utilisateur pour une performance sûre. Trois des appareils référencés nécessitent l'utilisation de béquilles pour ambulate et maintenir l'équilibre. Le quatrième maintient balance et de la stabilité en raison de sa grande footplate et de masse qui élargit la base de soutien et abaisse le centre de gravité 20. Les trois appareils qui nécessitent crutching utilisent les mêmes principes, même si il y a quelques variations avec les mécanismes et les méthodes de contrôle des actions souhaitées en raison des différences dans la conception des dispositifs.

Un programme de formation a été élaboré à la James J. Peters VA Medical Center (JJPVAMC), Bronx, NY par un groupe de chercheurs composé d'un ingénieur biomédical, physiologiste, physiatre, physiologiste de l'exercice, neurologue et physiothérapeutes. Le programme de formation a été développé avec un exosquelette motorisé spécifique décrit précédemment 17,18 mais il intègre des ensembles de compétences qui sont applicables à d' autres exosquelette motorisé qui nécessitent un ensemble de béquilles pour maintenir l' équilibre. Tous les participants potentiels ont été examinés avant de participer au programme de formation progressive. L'importance dele dépistage chez les personnes atteintes SCI est d'assurer l'absence de complications médicales contre-qui peuvent empêcher l'utilisation sécuritaire de ces appareils. Un sujet de préoccupation est la densité minérale osseuse basse (DMO). Les personnes avec SCI souffrent dramatique perte osseuse immédiatement après la blessure 28,29 qui peut se poursuivre tout au long de leur vie 30. Cette perte de densité minérale osseuse se traduit par un risque élevé de fractures des os longs. À l'heure actuelle, il n'y a pas de traitement efficace pour atténuer la perte osseuse pour ceux avec moteur complet SCI. En outre, un seuil de rupture établi pour la personne avec la SCI n'existe pas, mais les efforts ont été faits pour identifier les critères qui peuvent être utilisés comme un guide 31-33 ainsi que le jugement clinique et les antécédents de fractures. Les autres contre - courants peuvent être traités et résolus, tels que la gamme limitée de mouvement (ROM) 34 et la pression des ulcères 35. Chacun des différents exosquelette motorisé peuvent exiger des conditions différentes d'admissibilité, tels que les critères ROM, être un candidate à utiliser l'appareil, dont la plupart ont été décrits 17-19,21,22,36.

Une fois qu'une personne a passé avec succès tous les critères de sélection, le montage du dispositif à l'utilisateur et la formation peut se dérouler. Montage correct du dispositif est important d'éviter tout contact inapproprié des membres inférieurs avec l'exosquelette , car un mauvais raccord peut entraîner des contusions et / ou de la peau abrasions 16. Les utilisateurs peuvent avoir peu ou pas d'extrémité sensation et proprioception inférieur; ce manque de rétroaction sensorielle et tactile des pieds peut contribuer à un manque général de prise de conscience de leur centre d'équilibre, ce qui ralentit la capacité de l'utilisateur à maîtriser l'appareil. Ce manque de sensibilisation du centre d'équilibre peut également conduire à des défis avec un poids approprié de déplacement tels que la difficulté à évaluer l'étendue de l'avant et le déplacement latéral nécessaire au cours du cycle de la marche et le poids chronométré de façon inappropriée décalage, ce qui entraîne une utilisation excessive de poids portant sur labras et béquilles pour le maintien de l'équilibre. Une fois que les bases de mécanismes debout équilibre et poids déplacement sont acquises, l'utilisateur apprend à marcher dans l'appareil. Plusieurs sessions sont nécessaires pour améliorer la marche et d'autres techniques de mobilité. Dans un premier temps, les surfaces qui sont plates et lisses dans le centre médical sont utilisés pour la formation. Cependant, avec l'amélioration de niveau de compétence, l'utilisateur est contestée avec des tâches les plus difficiles incrémentielle en introduisant différentes surfaces de marche tels que les tapis, l'asphalte, le béton, l'herbe, et les surfaces aplanie avec différents degrés de pentes.

Le but de ce manuscrit est de rapporter les critères de sélection, un ajustement adéquat et des procédures de formation pour l'utilisation d'un exosquelette motorisé pour overground marche. Ce programme a été développé pour un appareil spécifique, qui est décrit par d' autres 16-18, mais il aborde les aspects et les défis qui sont communs pour les formateurs et les personnes avec le personnel SCI qui participent à exosquelette d' assistanceed programmes qui peuvent utiliser une autre exosquelette motorisé marchant. Certains aspects de ce protocole sont spécifiques à l'appareil utilisé à l'JJPVAMC. En outre, certaines des composantes du programme de formation ont été développés par la fabrication qui comprend l'orientation des composants de l'appareil, les lignes directrices de base pour un bon ajustement et debout et assis base des instructions de compétences. Les chercheurs de l'JJPVAMC développées toutes les activités de formation effectuées une fois que l'utilisateur est debout. Ceux-ci comprennent l'amélioration de la position debout et assise instructions de formation, debout sens de l'équilibre, à l'intérieur marche compétences de progression, en plein air compétences de progression de la marche, et d'autres tâches de mobilité pour les atteindre, arrêter, tourner, et divers types de navigation de porte / seuil.

Protocole

Remarque: Le protocole de formation décrit dans ce manuscrit a été mis au point au cours d'un projet pilote intitulé: «Le système marche ReWalk exosquelettique pour les personnes paraplégie" enregistrés avec identificateur ClinicalTrials.gov NCT01454570. L'élaboration d'un programme de formation n'a pas été l'objectif de ce projet pilote cependant; le programme de formation a évolué au cours de la réalisation de cette étude. Le protocole de l'étude et le formulaire de consentement éclairé ont été examinés et approuvés par le Conseil d'examen institutionnel de la JJPVAMC (CISR). L'étude complète et les procédures ont été expliquées à chaque participant à l'étude. Le participant potentiel a eu l'occasion de poser des questions et a été encouragé à prendre autant de temps que nécessaire avant de consentir.

1. Recrutement des participants

  1. Effectuer une évaluation de présélection avec les participants potentiels.
    1. Expliquez brièvement les détails du processus de formation (durée de l'étude, fois par semaine,heures par jour). Expliquer les risques connus de la participation (écorchures, blessures potentiel si on devait tomber et le potentiel pour des événements imprévisibles).
      Remarque: Dans ce protocole, les sessions de formation ont eu lieu 3 fois par semaine et a duré entre 60 et 90 min. Une fréquence et / ou de la durée spécifique des sessions de formation ne sont pas nécessaires pour que les participants apprennent à utiliser l'exosquelette motorisé.
      1. Décrire les restrictions médicales au participant potentiel tels que: une faible densité minérale osseuse au niveau de la hanche ou du genou, l'histoire récente de fractures, incapables de tolérer debout, faible résistance à l'extrémité supérieure et, faible contrôle du tronc. Revoir les critères d'inclusion et d'exclusion afin de poursuivre le processus de dépistage. Encourager le participant potentiel de poser des questions. Fournir suffisamment de temps pour répondre aux préoccupations et répondre à des questions.
        Remarque: Les restrictions anthropométriques pour l'exosquelette motorisé spécifique utilisé ici ont été appliqués à la inclusisur les critères: hauteur <160 ou> 190 cm et le poids <100 kg.
  2. Si l'évaluation de présélection est réussi, alors fournir une explication détaillée de l'étude et de lancer le processus de sélection.
    1. Effectuer une double énergie absorptiométrie à rayons X (DEXA scan) pour évaluer la densité minérale osseuse au niveau bilatéral à la hanche et du genou.
      Remarque: L'installation a limité l'utilisation des exosquelettes à des personnes qui ont un T-score à la hanche totale et du col fémoral pour être supérieure à -3,5 et une DMO au tibia proximal et fémur distal pour être supérieure à 0,60 g / cm 2. Ces valeurs ne suppriment pas le risque de fracture, mais ont été choisis dans le but de réduire le risque. Les cliniciens sont invités à consulter la documentation pertinente et ajustez les valeurs en fonction de leur interprétation de l'information 31-33.
    2. Effectuez les Normes internationales pour la classification neurologique de la SCI (ISNSCI) 37 Examen à evalniveau de blessures luer, la fonction motrice et de la sensation.
      Note: Dans cette recherche pilote participants à l'étude avec différents niveaux de blessures ont été inclus et sont présentés dans le Tableau 1 Personnes paraplégiques sont les principaux utilisateurs;. Cependant les personnes souffrant de lésions cervicales qui ont des scores de moteur de l'extrémité supérieure de 4 ou mieux pour les groupes musculaires individuels et sont en mesure de maintenir l'équilibre avec les béquilles peuvent être un candidat pour l'utilisation de ce exosquelette, ainsi que d'autres exosquelette motorisé.
    3. Obtenir une histoire médicale générale et de l'évaluation physique qui comprend également l'amplitude des mouvements des épaules, les hanches et les genoux, et le contrôle de la peau des zones à l'extrémité inférieure et le bas du dos que les contacts du exosquelette motorisé.
      Nota: Les personnes avec la hanche limitée et la gamme de genou de mouvement de 20 ° de flexion ou plus à soit joints ont été exclus. gamme assez En outre, les épaules doivent avoir eu de mouvement pour obtenir le placement de béquille appropriée pour effectuer le sit-tose lever et se tenir à asseoir les manœuvres. Les participants doivent aussi être libres de toute plaies de pression dans les extrémités inférieures, en particulier une zone avec un contact direct avec l'exosquelette. Ces critères peuvent varier pour chaque appareil et les cliniciens doivent se référer au fabricant pour les exigences spécifiques à cet exosquelette motorisé.

2. Fitting

Note: Les procédures d'ajustement ont été développés par la fabrication de l'appareil. La méthodologie de mise en place d'une personne à l'appareil sera également varier entre les différents exosquelettes. Les cliniciens doivent se référer à chacune des procédures de la fabrication spécifique.

  1. Placez le participant dans une position couchée. L'utilisation d'un ruban à mesurer flexible, déterminer la largeur du bassin, la longueur de la jambe supérieure et inférieure longueur de la jambe et enregistrer en centimètres.
    1. Mesurer la longueur de la jambe supérieure du point du grand trochanter de la hanche à la ligne d'articulation du genou le plus important. Mesurer la other branche de la même manière. Notez les écarts de longueur des membres. Ajuster l'exosquelette alimenté à partir du centre de l'axe de la hanche par rapport au centre de l'axe du genou suivant la distance mesurée sur chacune des longueurs de jambes supérieures du participant.
    2. Mesurer la longueur de la jambe inférieure de la ligne d'articulation du genou à la partie inférieure du pied. Répétez la mesure pour l'autre longueur de la jambe inférieure. Ajuster la longueur de la partie inférieure de la plaque de base au centre de l'axe du genou sur le exosquelette motorisé pour chaque membre inférieur en fonction des distances mesurées par le participant.
    3. Ajuster la largeur de l'exosquelette sous tension en utilisant différentes tailles des bandes pelviens. Sélectionnez la bande pelvienne en plaçant le participant dans une position assise sur une chaise ou un banc avec un dos ouvert. Placez la bande pelvienne le plus proche de la taille à la largeur du bassin du participant derrière la personne et de se déplacer lentement vers l'avant pour le tester pour un ajustement. Prévoyez un maximum de 1 cm d'espace de chaque côté de la ceinture pelvienne.
      Remarque:D'autres exosquelette motorisé sont ajustées d'une manière différente, et un réglage approprié doivent être obtenues conformément aux spécifications du fabricant.
    4. Après avoir choisi la taille de la bande pelvienne appropriée, fixer la bande pelvienne aux montants thoraciques en position neutre ou centrée. Après la participation est en position debout, régler la position avant / arrière de manière appropriée, si nécessaire, de sorte que le trochanter est en ligne avec la rotation de l'articulation de la hanche.
      Remarque: La bande pelvienne peut être réglé de telle sorte qu'il peut pour pousser les hanches avant ou en arrière. La position neutre ou centrée est le réglage de la bande pelvien pour qu'il permette des ajustements de montants égaux avant ou en arrière.
  2. Monter et ajuster la plaque de pied en enlevant la chaussure du participant, retirer la semelle de la chaussure, puis placez le plus grand footplate possible dans la chaussure. Placez la semelle sur le dessus de la semelle. Réglez l'aide de dorsiflexion de la semelleen affinant la tension sur le mécanisme à ressort à la cheville.
  3. Après avoir terminé toutes les mesures, le système est maintenant prêt à enfiler par le participant.

3. Donning

Note: Les procédures d'enfiler ont été développés par la fabrication de l'appareil. La méthodologie de l'essayage d'une personne à l'exosquelette motorisé peut varier entre les différents dispositifs et les cliniciens devraient se référer aux procédures du fabricant.

  1. Placez l'exosquelette en position assise sur une chaise avec le cerclage ouvert.
    Note: La chaise idéale a un siège rembourré large et ne doit pas avoir des accoudoirs ou des roues.
    1. Demander au participant de placer leur fauteuil roulant à côté de l'exosquelette assis à un léger angle.
    2. Demandez au participant de transférer dans le dispositif en plaçant une main sur l'appareil, l'autre sur leur fauteuil roulant. Assurez-vous que le participant effectue le transfert dans le dispositif dans un mouvement continu. Si ee participant est incapable de terminer le transfert en un seul mouvement, les encourager à se reposer momentanément sur la partie supérieure "cuisse" de l'exosquelette, et de reprendre le transfert d'une deuxième motion.
      Note: Assistance avec le transfert peut être fourni si nécessaire.
  2. Après que le participant est bien en place dans le dispositif, demander au participant d'abord placer leurs pieds dans les chaussures, puis continuer à fixer les sangles à partir du point le plus distal et déplacer de manière proximale le corps, la finition avec les sangles de poitrine.
    1. Si nécessaire, utilisez la fonction de commande manuelle pour fléchir légèrement la hanche et d'étendre le genou pour permettre le placement facile des pieds dans les chaussures.
    2. Guidez soigneusement le pied dans la chaussure, en prenant soin d'assurer que les orteils ne sont pas gondolées. Une fois que le pied est bien dans la chaussure, l'utilisation des contrôles manuels pour déplacer la jambe et le pied arrière sur le sol, puis fixer la chaussure. Suivez les mêmes étapes pour assurer un placement correct du second pied dans la chaussure.
    3. Après avoir obtenu les pieds dans les chaussures, attacher les sangles directement au-dessous des genoux, puis en fixant les sangles au-dessus des genoux et ceux pour les cuisses. Prenez soin d'éviter le froissement de vêtements sous les sangles pour éviter les frottements indésirables et / ou des points de contact de pression. Fixer la poitrine inférieure et supérieure sangles dernier.
  3. Une fois que le participant est attaché à l'appareil, examinez-les pour tous les points de contact inapproprié, des vêtements ou de pression chiffonné.
    1. Suite à l'identification d'un point de pression, relâcher la pression en ajustant la forme et l'ajout ou la suppression de rembourrage approprié.
      Remarque: Examinez l'ajustement en position assise, debout et après avoir marché quelques étapes. Le participant peut se décaler légèrement en position debout et après la marche qui peut conduire à des points de contact supplémentaires qui peuvent être identifiés par le réexamen.

4. permanent

ent "> Note: La procédure de stand-up a été développé par la fabrication de l'appareil et peut varier entre les différents exosquelettes Les cliniciens doivent se référer aux procédures du fabricant..

  1. Après le montage, introduire le participant aux fonctions générales de l'exosquelette. Expliquer le contrôleur spécifique à l'appareil. Informer le participant qu'il / elle sera appelé à devenir aussi indépendant que possible avec l'exosquelette. Expliquez que l'indépendance sera accompli en apprenant à contrôler les fonctions de l'appareil et qu'il ya des objectifs à long terme pour devenir indépendant à court terme et.
    Remarque: Initialement, le formateur exploite les commandes pour initier le mouvement désiré de l'exosquelette motorisé, mais il est important que l'utilisateur soit introduit dans le dispositif et mis au courant de la façon dont il fonctionne le plus tôt possible au cours du processus de formation. Une fois à l'aise dans l'appareil, l'utilisateur prend les commandes et de lancer leurs propres mouvements.
  2. Équipé til participe à un ensemble de béquilles pour aider à l'équilibre et la maniabilité de l'appareil. Bien assis dans l'exosquelette, demander au participant de placer les extrémités des béquilles arrière d'une manière qui leur permet la capacité de pousser leur poids sur leurs pieds. Cela garantit que l'exosquelette peut prolonger la hanche et du genou effectuant la plupart des travaux pendant la manœuvre debout.
    Note: Béquilles sont nécessaires pour toutes les manoeuvres de l'appareil, y compris debout, marcher, tourner, et assis. Les participants ne sont pas autorisés à utiliser l'exosquelette sans les béquilles. Certains exosquelette motorisé peut permettre l'utilisation d'une marchette ou une canne pour maintenir l'équilibre.
  3. Expliquer la procédure sit-to-stand pour le participant. Avoir un formateur aider derrière l'utilisateur, et un autre garde de l'avant. Demandez aux participants de se tenir debout sur leur propre et seule l'aide utilisation de formateur au besoin.
    1. Demandez aux participants de placer les béquilles arrière etpencher vers l'avant tout en poussant sur les béquilles pour aider le dispositif en eux debout après avoir appuyé sur la commande "Stand".
      Remarque: Dans un premier temps, d'encourager l'utilisateur à se concentrer sur le placement de béquille appropriée tandis que le formateur utilise le contrôleur pour lancer l'exosquelette motorisé à standup.

5. Solde permanent

Note: Les procédures d'équilibre permanents ont été développés par les chercheurs de l'JJPVAMC. Il peut y avoir certaines procédures qui sont spécifiques à l'appareil utilisé, mais la plupart des procédures devrait se traduire par d'autres exosquelette motorisé.

  1. Après debout avec un entraîneur garde par derrière, ont le deuxième entraîneur debout en face de l'utilisateur et de démontrer les objectifs d'équilibre permanent.
    Remarque: Mesurer la pression artérielle après repos et périodiquement au cours de la session de formation pour identifier si une hypotension orthostatique ou un épisode de hyperréflexie autonome est vécue par l'utilisateur.
  2. Avant unttempting à marcher, veiller à ce que le participant démontre les capacités suivantes:
    1. Demandez au participant de démontrer la capacité de se tenir en position " à la maison" en utilisant les deux béquilles pour maintenir l' équilibre (Figure 1).
      Remarque: Placez un miroir en face du participant pour fournir une rétroaction visuelle et aider à corriger une mauvaise maigre ainsi que de maintenir leur équilibre en position verticale dans la position "à domicile".
    2. Avoir la pratique des participants léger déplacement de leur poids latéralement et en arrière pour comprendre l'emplacement et la sensation de la position de la maison.
    3. Demander au participant de maintenir l' équilibre avec une seule béquille (Figure 2). Demandez aux participants de pratiquer cette action en soulevant une béquille hors de la terre et la tenue de cette position pendant 1 minute. Demandez aux participants de pratiquer un exercice supplémentaire de l'équilibre d'une seule main.
      Remarque: Cette manoeuvre est similaire au précédent, mais avec le complexe ajouté lité d'avoir un bras d'équilibrage tandis que le bras controlatéral atteint pour toucher le poignet du bras d'équilibrage, simulant la sélection d'actions sur le contrôleur.
      1. Répétez ces exercices pour assurer le participant est en mesure d'effectuer ces manœuvres en utilisant soit le bras pour maintenir l'équilibre.
    4. Après avoir pratiqué les compétences de bilan béquille permanente, enseigner le participant au transfert de poids latéralement, ce qui permet un pied de décharger, dans le but de lever le pied complètement sur le sol pendant 5 sec. Demandez à l'utilisateur de répéter cet exercice, en essayant de se décharger avec l'autre jambe.
    5. Demandez au participant de poids changement dans les directions antérieure et postérieure tout en plaçant correctement les béquilles avant et arrière pour maintenir l'équilibre.
    6. Répétez exercices 5.2.2 - 5.2.5 cinq à dix fois au cours de la première session. Continuer à pratiquer ces exercices pendant les sessions suivantes jusqu'à ce que l'utilisateur se sent à l'aise avec eux.
". Marcher> 6

Note: Les procédures de marche sont un mélange de procédure développée par le personnel du JJPVAMC et la fabrication de l'appareil. Le mécanisme de marche intégré dans l'exosquelette motorisé et le modèle double béquille utilisé dans le dispositif a été développé par la fabrication; mais l'approche de l'enseignement du participant comment exécuter correctement la marche, le mécanisme d'assistance et de la mesure du résultat utilisé pour enregistrer le niveau d'aide était les efforts des chercheurs de l'JPVAMC. Bien que, certaines procédures sont spécifiques à l'exosquelette motorisé utilisé, la plupart des procédures sont traduisibles à d'autres exosquelette motorisé qui utilisent des béquilles pour maintenir l'équilibre.

  1. Instruire le participant au mécanisme de la marche avec l'exosquelette motorisé. L'exosquelette motorisé particulier utilisé exige que le participant à déplacer leur poids sur le pied gauche tout en unweighting simultanément le pied droit. Utilisation du contrôleur,le formateur sélectionne le mode «Marche» et demande aux participants de se déplacer légèrement vers l'avant (vers une cible prédéterminée); Ceci déclenche élan avant de la jambe droite.
    1. Demandez à l'utilisateur qu'une fois la jambe droite a terminé la balançoire, de déplacer leurs béquilles avant tout en déplaçant simultanément leur poids vers l'avant et vers la droite afin de maintenir l'équilibre en marchant sur le pied droit, et unweighting le pied gauche. Expliquez que le dispositif, la détection de mouvement du participant, lancera en avant balançant de la jambe gauche.
    2. Effectuer la marche continue en répétant le mouvement crutching vers l'avant et le déplacement du poids séquence pour chaque jambe consécutivement.
  2. Encourager les formateurs à fournir une assistance au besoin, mais de le faire de façon minimale.
    Note: Le niveau d'assistance, déterminé par la mesure de l' indépendance fonctionnelle (FIM) 38, est évalué par le formateur et enregistré.
    1. Repérez l'utilisateur en saisissant la pexosquelette owered ou le participant de fournir un soutien si nécessaire. Corrigez l'utilisateur comme il / elle effectue le poids approprié déplacer en marchant.
    2. Si nécessaire, un second formateur de fournir une assistance et une rétroaction tactique dans une zone du corps que l'utilisateur a la sensation intacte (comme les épaules).
      Note: Les formateurs sont découragés de fournir une assistance à travers l'exosquelette motorisé ou en dessous du niveau de blessure parce que l'utilisateur est généralement pas capable de sentir l'assistance, ce qui peut conduire à des difficultés à apprendre à ajuster leur corps supérieur à déambuler correctement dans l'appareil.
  3. Expliquer à l'utilisateur le mécanisme de l'exosquelette motorisé pour arrêter la marche. L'exosquelette motorisé particulier utilisé est déclenché pour arrêter quand il ne détecte pas de mouvement plus avant sur le membre controlatéral, ou si l'utilisateur ne fournit pas un changement de poids approprié permettant la jambe d'oscillation de prendre contact avec le sol.
    Remarque: Arrêt à volonté ou à un pied d'égalitéemplacement particu- est pratiquée et est l'une des compétences inclus dans le programme de formation.

7. Objectifs progressifs de formation Mobilité

Remarque: Les objectifs de la formation à la mobilité ont été développés au JJPVAMC et incorporées dans les critères d'évaluation des compétences à utiliser l'exosquelette motorisé dans l'environnement de la maison par la fabrication.

  1. Expliquer et décrire la liste des compétences de mobilité à être pratiquée dans le cadre de la formation (Figure 3).
    1. Demander au participant d'utiliser le contrôleur de l'exosquelette motorisé et devenir aussi indépendant que possible en utilisant l'exosquelette alimenté.
      Remarque: L'exosquelette motorisé utilisé dans cet essai avait les contrôles intégrés dans un contrôleur porté au poignet.
    2. Enseigner aux participants de faire 90 et 180 degrés tourne tout en marchant dans le système.
    3. Demandez aux participants de naviguer pour se reposer sur un mur en arrêtant à côté du mur ettourner de sorte que leur dos peut appuyer contre elle.
      Note: Ceci permet à la personne de se reposer sans avoir à compter sur les béquilles pour l'équilibre.
    4. Incorporer les différentes surfaces de marche au cours des séances de formation afin que les pratiques des participants à pied sur des surfaces supplémentaires comme le tapis (Figure 4), le béton, l' asphalte, et l' herbe (Figure 5).
    5. Avoir le participant à pied sur des surfaces avec des pentes variables telles que une rampe, sur une rampe, trottoir découpe et les surfaces inégales (figure 6). Ensuite, avoir le participant à pied dans un environnement bruyant, comme un couloir avec d'autres piétons.
      Remarque: La marche dans un environnement bruyant peut être un défi pour certaines personnes car ils sont incapables d'entendre le bruit des moteurs qui fournit un Québec audio pour un moment approprié pour le transfert de poids.
    6. Demandez au participant arrêt sur commande ou à volonté.
    7. navigation pratique des seuils de porte, l'ouverture et la fermeture de l'échangisme neeurs, l' ouverture et la fermeture des portes de différents côtés, et la marche à travers les portes automatiques et / ou renouvelables (figures 7 et 8).
      Remarque: La capacité d'effectuer ces techniques de mobilité supplémentaires sont évalués comme «pouvoir» ou «impossible» pour effectuer la manœuvre.
    8. Intégrer des activités supplémentaires comme atteignant plus de la tête dans une armoire (Figure 9) ou à l' extérieur assis sur et se lever d'un banc de parc (Figure 10).

8. Les évaluations de la marche

Note: Les évaluations de marche utilisées sont des tests cliniques standards qui ont été établis par d'autres.

  1. Effectuer un test de marche de 6 minutes (TM6).
    1. Demandez au participant initier la marche et demander au participant de continuer à marcher.
    2. Après 6 min demander au participant d'arrêter.
      Remarque: Le 6MWT 39,40 est la distance que le participant est capable de ambulate avec l'exosquelette motorisé sur une période de 6 min de temps. Si le participant déclencher accidentellement le dispositif pour arrêter la marche au cours de la 6MWT, l'horloge continue à enregistrer le temps et le participant est encouragé à retrouver sa / son équilibre, de sang-froid, et redémarrez l'appareil de continuer à marcher aussi vite que possible.
  2. Effectuez ce test avec un entraîneur dédié à spotting et un entraîneur supplémentaire en utilisant une roue de mesure pour déterminer la distance et un chronomètre pour mesurer le temps écoulé.
  3. Exprimer le 6MWT en mètres parcourue en 6 minutes et calculer la vitesse moyenne (nombre total de mètres parcourue en 6 min / 360 sec) et l'expriment en m / sec.
    Remarque: Le 6MWT est la distance totale parcourue au cours d'une période de 6 min chronométré et est obtenu au cours du programme de formation. Le 6MWT est l'évaluation primaire utilisée pour déterminer la progression de la compétence en marchant dans l'exosquelette. Effectuer le test 6MWT dès que le participant comprend le mechanisme de la marche avec l'exosquelette motorisé et est capable de prendre plusieurs étapes.
  4. Utilisez la fonction de tour du chronomètre pendant la 6MWT après avoir couvert une distance de 10 m pour enregistrer le temps de 10 m. Identifier et enregistrer le meilleur temps de 10 m réalisés au cours de l'6MWT.
    Note: Le test de marche de 10 mètres (10MWT) 40 est le meilleur moment de l' effort (en secondes) , il prend le participant à marcher sur une distance de 10 m, et est enregistrée alors que la personne effectue la 6MWT.
  5. Utilisez le minuté-up-and-go (TUG) 40,41 test comme un indicateur de combien debout, la marche à tourner, et la fonction de l'individu a assis.
    1. Effectuer le test TUG en mesurant le temps que prend le participant de se lever d'une position assise, marcher 10 pieds, tourner autour, marcher en arrière et se rasseoir. Démarrez le temps une fois que la personne lance le dispositif de se lever et le temps arrête une fois que la personne est assise en toute sécurité dans le siège.
      Note: Les résultats de cette mesure ne sont pas représentatifs de la traditiontemps de TUG tions, car il intègre le temps alloué pour le placement de béquille appropriée après le sélecteur de mode indique la position est souhaitée. La mesure de TUG représente la capacité de la personne à utiliser le système d'exosquelette car il intègre de multiples aspects de la mobilité dans le dispositif.

9. Sitting

Note: Les procédures pour asseoir ont été développés par la fabrication de l'appareil et peuvent varier entre les différents exosquelettes. Les cliniciens doivent se référer aux procédures du fabricant.

  1. Placez une chaise derrière l'utilisateur quand il ou elle est prêt à siéger. Utilisation du contrôleur de l'exosquelette, placez l'exosquelette en mode sit.
    Remarque: Initialement, le formateur exploite le contrôleur pendant le mouvement assis de l'exosquelette motorisé, mais comme règle, il est important que l'utilisateur soit introduit dans le contrôleur et mis au courant de ses fonctions le plus tôt possible au cours de la pro de formationgramme. Une fois à l'aise dans l'appareil, l'utilisateur est invité à utiliser le contrôleur et d'initier les mouvements.
  2. Après avoir activé / appuyant sur la commande sit il y a un délai de 5 secondes. Pendant ce temps, demander au participant de placer leurs béquilles arrière pour maintenir leur centre d'équilibre sur la chaise. Demandez au participant pratique la tâche de placement de béquille si ce sont les premières fois remplissant la fonction de séance. Après le délai de 5 secondes est écoulé, l'exosquelette abaisse l'utilisateur vers le bas jusqu'à assis sur la chaise.
  3. Pendant le processus assis l'utilisateur va commencer à se pencher en avant à la hanche pour maintenir l'équilibre sur les pieds. Demandez aux formateurs d'aider le participant au besoin.
    Remarque: Dans un premier temps, la pratique assis avec deux formateurs, un spotting par derrière, et l'autre en face. Comme l'utilisateur devient l'homme de la manœuvre et en mesure de terminer la manœuvre avec confiance et l'indépendance, un seul formateur est nécessaire.

10. Doffing

Note: Les procédures de levée ont été développés par la fabrication de l'appareil. La méthodologie de l'exosquelette motorisé ôtant peut varier entre les différents appareils. Les cliniciens doivent se référer aux procédures du fabricant.

  1. Après sièges, ôter l'appareil dans un semblable, mais en sens inverse de manière que précédemment discuté dans la section trois pour enfiler le dispositif.
    1. Relâchez les sangles commençant par la poitrine et de la hanche et du progrès dans les pieds. Retirez les pieds du participant de l'appareil. Encourager les participants à tenter le transfert dans leur fauteuil roulant sur eux-mêmes, mais de fournir l'assistance nécessaire.
  2. Une fois de retour dans leur fauteuil roulant, inspecter les pieds des participants, des membres inférieurs, et le bas du dos pour toute meurtrissure ou abrasions.
  3. Enseigner au participant de vérifier régulièrement leurs membres inférieurs pour des signes de points de pression après avoir terminé leurs séances de marche.

Résultats

Les mesures suivantes sont obtenues tout au long de la formation. Deux mains et une main habiletés d'équilibre de béquille sont chacun évalués pendant 1 min comme «pouvoir» ou «pas en mesure» pour maintenir l' équilibre (Figure 2). évaluations de marche pour le temps et la distance sont obtenus tout au long des séances de formation à l'aide du 6MWT, 10MWT et TUG. Exosquelettique assistée marcher sur des surfaces fréquemment rencontrées sont testés à l' intérieur (figures 3 et 4) et à l' extérieur (figures 5-6). D' autres techniques de mobilité telles que la navigation portes (figures 7 et 8), atteignant plus de la tête dans une armoire (Figure 9) et assis dehors sur un banc de parc (figure 10) sont évalués comme «pouvoir» pour effectuer ou "pas en mesure" d'effectuer .

les vitesses de marche moyenne au cours de la 10MWT en 10 soiintervalles ssion pour les 60 premières sessions sont représentés (figure 11). Ce graphique montre les participants ont la capacité variable initiale à utiliser l'exosquelette motorisé et des taux variables d'amélioration chez les utilisateurs. La moyenne ± écart-type de la pente de la droite de meilleur ajustement est 0,0048 ± 0,004 m / sec et les valeurs allaient 0,00026 à 0,015 m / sec. Cela indique que, bien que chaque participant amélioré à des taux variables, ils marchèrent une moyenne de 0,0048 m / sec plus vite à chaque session. La moyenne ± écart-type de la meilleure intersection ajustement est de 0,16 ± 1,8 m / s et les valeurs variaient de -0,026 à 0,50 m / s. Cela indique que les participants ont en moyenne une vitesse initiale moyenne de 0,16 m / sec; avec quelques participants ayant presque pas de capacité à déambuler et d'autres ont une très bonne aptitude dans les premières étapes de la formation.

aide au formateur affecte les performances; ceux qui ont besoin d'un plus grand niveau de assistanCE marchent plus lentement que ceux qui sont plus compétents et indépendants en utilisant le système 18. Les trois mesures de test de marche, bien que similaire, fournissent des informations de compétence différents. Le 10MWT fournit une indication du meilleur effort pour la vitesse (m / s) que l'utilisateur peut déambuler dans le dispositif. La distance 6MWT, lorsqu'elle est convertie en vitesse en m / sec, fournit une vitesse moyenne de marche et est une indication de la cohérence de la marche dans l'exosquelette. Étant donné que le chronomètre continue lorsque l'utilisateur arrête accidentellement la marche, la vitesse d'un 6MWT qui est plus proche de la meilleure 10MWT effort indique que la personne avait la marche cohérente et moins d'arrêts. Le TUG nécessite de nombreuses compétences à effectuer en combinaison consécutive. Le TUG est une mesure de la capacité globale de la personne à incorporer debout, marcher, tourner, arrêter et assis dans le exosquelette motorisé. Un aperçu de la 6MWT, 10MWT et les mesures de TUG ont été précédemment décrit par Yang 1 8 et sont présentés dans le tableau 1 ainsi que les informations démographiques sur les patients des participants.

figure-results-1
Figure 1. Deux équilibre béquille mains. Ce chiffre démontre une personne immobile et équilibrer avec les deux béquilles. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-2
Figure 2. Un solde de béquille main. Ce chiffre démontre une personne encore debout et en équilibrant avec seulement 1 béquille. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

ove_content "fo: keep-together.within-page =" 1 "> figure-results-3
Figure 3. Marcher à l' intérieur sur une surface lisse. Ce chiffre montre une personne qui marche à l' intérieur sur une surface plane. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-4
Figure 4. Marcher sur le tapis. Ce chiffre montre une personne qui marche à l' intérieur sur une surface tapissée. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-5
La figure 5. ng> Marche extérieur sur l' herbe. Ce chiffre démontre une personne marchant à l' extérieur sur l' herbe. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-6
Figure 6. Marcher sur les pentes. Ce chiffre démontre une personne marchant à l' extérieur vers le bas une découpe à vide. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-7
Figure 7. La navigation d' un ascenseur. Ce chiffre montre une personne qui marche sur un réglage porte chronométré, comme une porte d'ascenseur.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig7large.jpg "target =" _ blank "> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-8
Figure 8. Marcher sur une porte tournante. Ce chiffre montre une personne qui marche sur une porte tournante. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-9
Figure 9. armoire de frais généraux et le comptoir d' atteindre. Ce chiffre démontre une personne prenant des articles sur une armoire au- dessus. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figu ré.

figure-results-10
Figure 10. Assis à l' extérieur sur un banc de parc. Ce chiffre démontre une personne assis dehors sur un banc de parc. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

figure-results-11
Figure 11. Averaged Dix-session Vitesses 10MWT. Les données démontrent les vitesses de 10MWT pour les 60 premières sessions de formation moyennées par intervalles de dix séances. L'axe x décrit les sessions et l'axe y décrit la vitesse moyenne (m / sec), calculé à partir du résultat de 10MWT obtenu au cours de la session de formation des participants. Un meilleur ajustement linéaire a été superposée sur les résultats de chaque participant.= "Https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig11large.jpg" target = "_ blank"> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Caractéristiques démographiques Tests de Marche (WT) et niveaux d'assistance (LOA)
SID Âge
(y) 		Ht
(cm) 		Wt
(kg) 		Le genre EST CE QUE JE
(y) 		LOI AIS 10 m WT 6 min WT REMORQUEUR (LOA) Évaluer-
ment session
(seconde) (m / s) (m) (m / s) (seconde)
1 34 173 66,7 Mâle 9 T4 B 39 0,26 90 0,25 83 Min 89
2 48 168 68 Mâle 4 T10 UNE 62 0,16 51 0,14 NP Min 18
3 44 183 77,1 Mâle 4.5 T4 UNE 20 0.50 209 0,58 56 MI 63
4 58 160 64,4 Femelle 1.5 C8 / T8 A (NT) 24 0,42 139 0,39 59 MI 43
5 61 175 72,6 Mâle 14 T11 UNE 23 0,44 137 0,38 66 MI 37
6 24 185 74,8 Mâle 5 T5 UNE 56 0,18 60 0,17 NP Min 12
7 40 183 88,5 Mâle 1.5 T1 B 61 0,16 51 0,14 70 S 102
8 56 175 83,9 Mâle 3 T9 UNE 22 0,46 151 0,42 116 S 51
9 50 183 99,8 Mâle 11 T7 UNE 17 0.59 208 0,58 56 MI 56
dix 37 170 65,8 Mâle 6 T2 UNE 22 0,46 150 0,42 63 Min 59
11 64 173 72,8 Mâle 3 T2 UNE 78 0,13 46 0,13 NP Mod 28
12 37 152 65,8 Femelle 19 C8 C (NT) 14 0,71 256 0,71 42 MI 39

Tableau 1. Caractéristiques des participants et des résultats de test Marche SID nombre = objet d'identification.; y = années; cm = centimètres; kg = kilogrammes; DOI = durée de la blessure; LOI = niveau de blessure; Injury Association AIS = American Spinal Dépréciation échelle; LOA = niveau d'assistance; s = secondes; m = mètres; NP = Non-Interprété et NT = non-traumatique SCI. LOA a été adapté du FIM une des opérations suivantes:assistance modérée (Mod) - participant réalise 50% à 74% de la tâche; une assistance minimale (Min) - l'utilisateur effectue 75% ou plus de la tâche; supervision (S) - le formateur ne touche pas le participant, mais est assez proche d'atteindre pour fournir un soutien pour l'équilibre ou d'orientation selon les besoins; et l'indépendance modifiée (MI) - le formateur ne fournit aucune assistance, et le participant est totalement indépendant tout en marchant dans le dispositif. Re-print avec permission, de Yang A, Asselin P, Knezevic S, Kornfeld S, Spungen A. Évaluation de la vitesse et le niveau de l'aide à l'hôpital à pied dans un exosquelette motorisé chez les personnes atteintes d'une lésion de la moelle épinière. Haut de la moelle épinière Inj Rehabil. 2015; 21 (2): 100-109. Copyright (C) 2015 Thomas Land Publishers, Inc.

Discussion

Au cours des cinq dernières années, notre groupe a développé un dépistage efficace et un programme de formation pour les participants d'utiliser le type de exosquelette motorisé qui exige des béquilles. Nous avons formé des individus avec une paralysie motrice complète ainsi que ceux d'une paralysie incomplète. Ce programme de formation a le potentiel d'être modifié et construit sur des dispositifs supplémentaires qui nécessitent l'utilisation de béquilles, ou des versions plus récentes des dispositifs existants.

La normalisation d'un programme de formation est importante pour assurer la sécurité des participants, l'utilisation réussie de l'appareil, identifier les ressources en personnel, et d'acquérir des résultats cohérents. Les points clés dans un bon programme de formation comprennent la sélection appropriée des candidats, une bonne mise en place du dispositif, la progression des compétences appropriées, et fournir une assistance sur les épaules ou sur une zone avec sensation intacte pour permettre à l'utilisateur de reconnaître la force et le mouvement nécessaire, la promotion de l'adaptation des leurs mouvements pendantl'action pas à pas ultérieures. Il est important de pratiquer cette danse stratégique entre le formateur et l'utilisateur afin de minimiser le soutien des formateurs, contribuant ainsi à l'expertise de gain de l'utilisateur et de l'indépendance dans le dispositif. Les formateurs doivent éviter d'aider en dessous du niveau de la sensation du participant depuis cette action résulte en difficulté à devenir indépendant dans l'exosquelette. Un autre point clé pour améliorer la compétence de marche est de contester le participant à la marche sur diverses surfaces et dans des environnements différents. Les participants perçoivent la marche à l'intérieur et sur des surfaces planes / lisses dans le centre médical pour être plus facile que ambulantes sur un sol recouvert de moquette. Marcher sur la moquette, à son tour, est signalé à être plus facile que marcher à l'extérieur sur des surfaces inégales comme le béton ou l'asphalte. Monter et descendre des pentes différentes de pente forcer le participant à adapter leur stratégie de marche parce que la méthode de transfert de poids devient plus difficile en raison du centre altéré d'équilibre presented par la pente. Tous ces environnements difficiles sont couramment rencontrés au sein de la communauté et, par conséquent, sont très importants pour pratiquer dans un environnement contrôlé pour bien préparer le participant.

Il y a eu plusieurs rapports des personnes avec SCI qui ont appris à utiliser un exosquelette motorisé à déambuler en toute sécurité overground 16-19,21,36. Bon nombre des participants à ces rapports avaient peu ou pas de fonction résiduelle ou de la sensation dans leurs extrémités inférieures. Aucun événement indésirable grave n'a été signalé dans ces études et les dispositifs ont été considérés comme sûrs à utiliser avec la formation adéquate. Les événements indésirables signalés comprenaient des abrasions de la peau, des ecchymoses ou une rougeur de la peau, et la fatigue des membres supérieurs, en particulier pendant les sessions de formation initiale 16,19,36. Il a été noté que la formation continue, les participants ont constaté une réduction de la fatigue des extrémités et de la peau abrasions supérieurs résolus rapidement avec un meilleur ajustement de l'appareil. Future des ecchymoses et des rougeurs ont été évités grâce à l'ajustement des sangles et le placement stratégique de rembourrage supplémentaire autour de la zone touchée.

La maîtrise de l'utilisation de l'appareil est déterminée par la capacité d'atteindre des vitesses plus rapides à la marche, des niveaux réduits de l'aide, et la marche en toute sécurité dans des environnements variés. Les rapports antérieurs de la capacité de marche ont montré que ceux qui étaient plus indépendants serait ambulate plus rapidement que ceux qui avaient besoin d'aide. Un rapport de van Hedel et al marcheurs classés comme «marcheurs assistée» si elles pouvaient déambuler avec une vitesse minimale de 0,44 ± 0,14 m / sec.; une vitesse associée à ceux qui ont choisi de marcher à l' extérieur avec l' aide sur l' utilisation de leur fauteuil roulant 42. Cette vitesse de marche est similaire à la vitesse de 0,40 m / sec des ambulators communautaires limitées rapportés chez les personnes ayant subi un AVC. 43 Bien que seulement quelques études ont rapporté la vitesse de la marche et le niveau de l' aide en utilisant exoskelet robotiqueons, ces études ont indiqué que de nombreux participants ont été en mesure d'atteindre la vitesse de marche de 0,40 m / sec mentionné dans ces rapports précédents. Un rapport en utilisant un exosquelette motorisé a montré que 7 des 12 participants ont pu déambuler plus vite que 0,40 m / sec 18. Une autre enquête en utilisant un exosquelette motorisé différent a pu illustrer 6 sur 16 participants avec succès ambulantes supérieur à 0,40 m / sec 36. Bien que les rapports à l' aide d' un tiers exosquelette motorisé ont pas démontré une vitesse de marche de 0,40 m sec 22,44, les futurs rapports peuvent montrer une augmentation des vitesses de marche / avec une formation complémentaire et / ou adaptions dans ce dispositif. Jusqu'à présent, toutes les études utilisant exosquelette motorisé ont rapporté ceux qui ont besoin de plus grands niveaux d'aide ont marché à des vitesses plus lentes. Une pensée discuté dans ces rapports était que, bien que certains des participants n'a pas ambulate supérieure à la vitesse de 0,40 m / sec, ils ont pu déambuler au niveau de «supervision» tel que défini dans la FIéchelle M. Ces rapports suggèrent que, avec une formation supplémentaire ou des modifications aux dispositifs, ambulation à ces vitesses plus rapides peut être atteint.

La dépense d'énergie mesurée par la consommation d'oxygène a été démontrée être augmentée à l'aide d'exosquelette marche, mais pas au-dessus du seuil qui est trop fatigante. Huit participants qui ambulated dans l'exosquelette motorisé à un rythme moyen de 0,22 ± 0,11 m / s ont démontré la marche des taux de consommation d'oxygène de 11,2 ± 1,7 ml / kg / min et le taux de 118 ± 21 bmp (48% ± 16% de réserve de fréquence cardiaque du coeur ), qui étaient tous deux une augmentation significative de la position assise et debout 17, mais nettement en dessous des valeurs maximales prévues. Un autre rapport à l'aide d'un exosquelette motorisé différent, évalué la consommation d'oxygène dans les 5 participants pendant 2 épisodes de la marche et a rapporté 9,5 ± 0,8 ml / kg / min lors de la marche à 0,19 ± 0,01 m / s et 11,5 ± 1,4 ml / kg / min lors de la marche à 0,277; 0,05 m / sec 21. Ces deux études ont démontré que les participants ambulantes à une intensité modérée étaient au- dessus du seuil minimal d'intensité de formation déterminé par l'American College of Sports Medicine pour être efficace pour cardiorespiratoire avantages 45. Cela donne à penser que ces dispositifs ont le potentiel d'être utilisé pour des périodes plus longues, en fournissant une forme d'activité que si elle est effectuée régulièrement peut être devrait conduire à l'amélioration de la condition physique, la composition corporelle et des lipides du profil de l'utilisateur.

Les exosquelette motorisé offrent une forme d'indépendance modifiée (niveau six tel que défini par la FIM) pour debout et overground ambulation pour les personnes ayant une fonction d'extrémité supérieure. Les futurs appareils peuvent être conçus pour déambuler à des vitesses plus rapides ou de fournir une plus grande capacité à faire varier la vitesse de la marche souhaitée. exosquelettes futures peuvent également être conçus pour ceux qui ont la main limitée et la fonction du bras (tels que ceux avec tétraplégie) par ENTRETENIRg équilibre de l'utilisateur avec le soutien du tronc supplémentaire et de fournir un autre mécanisme que la tenue d'une béquille pour maintenir l'équilibre. Les progrès dans le contrôle du cerveau peuvent un jour être disponible pour être incorporé pour contrôler le mouvement de marche 20. Dans ce domaine émergent, les concepts de formation de base présentés peuvent être applicables aux exosquelette motorisé actuels et futurs, mais doivent être adaptés à l'utilisateur et l'exosquelette utilisé.

stratégies de formation standardisés sont actuellement utilisés pour le succès de participant assisté exosquelette-pied; modifications futures de ces dispositifs peuvent avoir besoin adaptions au paradigme de la formation. Enseignement qualifié SCI professionnels de la santé pour former adéquatement les personnes SCI pour effectuer la marche exosquelette assistée est nécessaire pour l'utilisation continue et la prescription de ces dispositifs. L'avenir est prometteur pour ces dispositifs; l'utilisation de exosquelette motorisé par des personnes avec SCI deviendrait plus répandue avec til mise en place de programmes de formation dans les centres médicaux et de réadaptation à travers le monde. En outre, les recherches futures peut montrer que régulière marche assistée exosquelette-améliore bon nombre des complications médicales secondaires qui sont associés à l'immobilité et à la paralysie d'une blessure de la moelle épinière.

Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Le soutien de ce travail a été obtenu par le Centre national d’excellence pour la recherche et le développement en réadaptation VA pour les conséquences médicales des lésions de la moelle épinière (VA RR&D #B9212C). Deux des quatre exosquelettes motorisés ont été prêtés gratuitement par ReWalk Robotics, Inc. (Marlborough, Massachusetts). De plus, une partie des participants ont obtenu des chaussures orthopédiques qui ont été données par Aetrex Worldwide Inc. (Teaneck, New Jersey).

L’aide de Denis Doyle-Green a été inestimable pendant le programme de formation et nous l’en remercions. Nous tenons également à remercier les physiothérapeutes des services de réadaptation et de lésions de la moelle épinière du James J. Peters VA Medical Center pour leurs conseils et leurs consultations.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Exosquelette motorisé tel que ReWalk, Ekso REX et Indego etc.
Loft strand Béquilles
Baskets
confortables

Références

  1. Kamenetz, H. L. A brief history of the wheelchair. Journal of the history of medicine and allied sciences. 24, 205-210 (1969).
  2. Nene, A., Patrick, J. Energy cost of paraplegic locomotion with the ORLAU ParaWalker. Spinal Cord. 27, 5-18 (1989).
  3. Massucci, M., Brunetti, G., Piperno, R., Betti, L., Franceschini, M. Walking with the advanced reciprocating gait orthosis (ARGO) in thoracic paraplegic patients: energy expenditure and cardiorespiratory performance. Spinal Cord. 36, 223-227 (1998).
  4. Ijzerman, M., et al. The influence of the reciprocal cable linkage in the advanced reciprocating gait orthosis on paraplegic gait performance. Prosthetics and Orthotics International. 21, 52-61 (1997).
  5. Kawashima, N., Taguchi, D., Nakazawa, K., Akai, M. Effect of lesion level on the orthotic gait performance in individuals with complete paraplegia. Spinal Cord. 44, 487-494 (2006).
  6. Solomonow, M., et al. The RGO Generation II: muscle stimulation powered orthosis as a practical walking system for thoracic paraplegics. Orthopedics. 12, 1309-1315 (1989).
  7. Nene, A., Hermens, H., Zilvold, G. Paraplegic locomotion: a review. Spinal Cord. 34, 507-524 (1996).
  8. Durfee, W. K., Rivard, A. Preliminary Design and Simulation of a Pneumatic, Stored-Energy, Hybrid Orthosis for Gait Restoration. ASME 2004 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, , American Society of Mechanical Engineers. 235-241 (2004).
  9. Goldfarb, M., Korkowski, K., Harrold, B., Durfee, W. Preliminary evaluation of a controlled-brake orthosis for FES-aided gait. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 11, 241-248 (2003).
  10. Hughes, J. Powered lower limb orthotics in paraplegia. Paraplegia. 9, 191(1972).
  11. Nene, A., Patrick, J. Energy cost of paraplegic locomotion using the ParaWalker--electrical stimulation" hybrid" orthosis. Arch Phys Med Rehabil. 71, 116(1990).
  12. McClelland, M., Andrews, B., Patrick, J., El Masri, W. Augmentation of the Oswestry Parawalker orthosis by means of surface electrical stimulation: gait analysis of three patients. Spinal Cord. 25, 32-38 (1987).
  13. Vukobratovic, M., Hristic, D., Stojiljkovic, Z. Development of active anthropomorphic exoskeletons. Medical and Biological Engineering and Computing. 12, 66-80 (1974).
  14. Stein, J., Bishop, L., Stein, D. J., Wong, C. K. Gait Training with a Robotic Leg Brace After Stroke: A Randomized Controlled Pilot Study. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 93, 987-994 (2014).
  15. Bortole, M., et al. The H2 robotic exoskeleton for gait rehabilitation after stroke: early findings from a clinical study. Journal of neuroengineering and rehabilitation. 12, 54(2015).
  16. Zeilig, G., et al. Safety and tolerance of the ReWalk exoskeleton suit for ambulation by people with complete spinal cord injury: A pilot study. Journal of Spinal Cord Medicine. 35, 96-101 (2012).
  17. Asselin, P., et al. Heart rate and oxygen demand of powered exoskeleton-assisted walking in persons with paraplegia. JRRD. 52, 147-158 (2015).
  18. Yang, A., Asselin, P., Knezevic, S., Kornfeld, S., Spungen, A. Assessment of In-Hospital Walking Velocity and Level of Assistance in a Powered Exoskeleton in Persons with Spinal Cord Injury. Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation. 21, 100-109 (2015).
  19. Kolakowsky-Hayner, S. A., Crew, J., Moran, S., Shah, A. Safety and feasibility of using the EksoTM bionic exoskeleton to aid ambulation after spinal cord injury. J Spine. S4, (2013).
  20. Kilicarslan, A., Prasad, S., Grossman, R. G., Contreras-Vidal, J. L. High accuracy decoding of user intentions using EEG to control a lower-body exoskeleton. Engineering in medicine and biology society (EMBC), 2013 35th annual international conference of the IEEE, , IEEE. 5606-5609 (2013).
  21. Evans, N., Hartigan, C., Kandilakis, C., Pharo, E., Clesson, I. Acute Cardiorespiratory and Metabolic Responses During Exoskeleton-Assisted Walking Overground Among Persons with Chronic Spinal Cord Injury. Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation. 21, 122-132 (2015).
  22. Kozlowski, A., Bryce, T., Dijkers, M. Time and Effort Required by Persons with Spinal Cord Injury to Learn to Use a Powered Exoskeleton for Assisted Walking. Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation. 21, 110-121 (2015).
  23. Farris, R. J., et al. A preliminary assessment of legged mobility provided by a lower limb exoskeleton for persons with paraplegia. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 22, 482-490 (2014).
  24. Farris, R. J., Quintero, H. A., Goldfarb, M. Performance evaluation of a lower limb exoskeleton for stair ascent and descent with Paraplegia. Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2012 Annual International Conference of the IEEE, , IEEE. 1908-1911 (2012).
  25. Aach, M., et al. Voluntary driven exoskeleton as a new tool for rehabilitation in chronic spinal cord injury: a pilot study. The spine journal : official journal of the North American Spine Society. 14, 2847-2853 (2014).
  26. Kubota, S., et al. Feasibility of rehabilitation training with a newly developed wearable robot for patients with limited mobility. Arch Phys Med Rehabil. 94, 1080-1087 (2013).
  27. Wall, A., Borg, J., Palmcrantz, S. Clinical application of the Hybrid Assistive Limb (HAL) for gait training-a systematic review. Frontiers in systems neuroscience. 9, (2015).
  28. Bauman, W., et al. Effect of Pamidronate Administration on Bone in Patients with Acute Spinal Cord Injury. J Rehabil Res Dev. 42, 305-313 (2005).
  29. Bauman, W. A., et al. Zoledronic acid administration failed to prevent bone loss at the knee in persons with acute spinal cord injury: an observational cohort study. Journal of bone and mineral metabolism. , 1-12 (2014).
  30. Bauman, W., Spungen, A., Wang, J., Pierson, R. Jr, Schwartz, E. Continuous Loss of Bone During Chronic Immobilization: A Monozygotic Twin Study. Osteoporos Int. 10, 123-127 (1999).
  31. Garland, D., Adkins, R., Stewart, C. Fracture threshold and risk for osteoporosis and pathologic fractures in individuals with spinal cord injury. Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation. 11, 61-69 (2005).
  32. Eser, P., Frotzler, A., Zehnder, Y., Denoth, J. Fracture threshold in the femur and tibia of people with spinal cord injury as determined by peripheral quantitative computed tomography. Arch Phys Med Rehabil. 86, 498-504 (2005).
  33. Lazo, M., et al. Osteoporosis and risk of fracture in men with spinal cord injury. Spinal cord. 39, 208-214 (2001).
  34. Yarkony, G. M., Bass, L. M., Keenan, V., Meyer, P. R. Contractures complicating spinal cord injury: incidence and comparison between spinal cord centre and general hospital acute care. Spinal Cord. 23, 265-271 (1985).
  35. Richardson, R. R., Meyer, P. R. Prevalence and incidence of pressure sores in acute spinal cord injuries. Spinal Cord. 19, 235-247 (1981).
  36. Hartigan, C., et al. Mobility Outcomes Following Five Training Sessions with a Powered Exoskeleton. Topics in Spinal Cord Injury Rehabilitation. 21, 93-99 (2015).
  37. Maynard, F. M., et al. International standards for neurological and functional classification of spinal cord injury. Spinal cord. 35, 266-274 (1997).
  38. Granger, C. V., Hamilton, B. B., Linacre, J. M., Heinemann, A. W., Wright, B. D. Performance profiles of the functional independence measure. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 72, 84-89 (1993).
  39. Guyatt, G. H., et al. The 6-minute walk: a new measure of exercise capacity in patients with chronic heart failure. Canadian Medical Association Journal. 132, 919(1985).
  40. van Hedel, H. J., Wirz, M., Dietz, V. Assessing walking ability in subjects with spinal cord injury: validity and reliability of 3 walking tests. Arch Phys Med Rehabil. 86, 190-196 (2005).
  41. Podsiadlo, D., Richardson, S. The timed "Up & Go": a test of basic functional mobility for frail elderly persons. Journal of the American geriatrics Society. 39, 142-148 (1991).
  42. van Hedel, H. J. Gait speed in relation to categories of functional ambulation after spinal cord injury. Neurorehabilitation and neural repair. 23, 343-350 (2009).
  43. Perry, J., Garrett, M., Gronley, J. K., Mulroy, S. J. Classification of walking handicap in the stroke population. Stroke. 26, 982-989 (1995).
  44. Kressler, J., et al. Understanding therapeutic benefits of overground bionic ambulation: exploratory case series in persons with chronic, complete spinal cord injury. Arch Phys Med Rehabil. 95, 1878-1887 (2014).
  45. Pollock, M. L., et al. ACSM position stand: the recommended quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory and muscular fitness, and flexibility in healthy adults. Med Sci Sports Exerc. 30, 975-991 (1998).

Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Entra nement la marcheExercices d quilibreTransfert de chargeAmplitude articulaireDensit min rale osseusequilibre statiquequilibre dynamiqueCapacit s de mobilit
Formation Les personnes ayant une lésion médullaire à l'aide d'un ambulate exosquelette motorisé
Contactez-nous
Recommander à la bibliothèque

Confidentialité

Conditions d'utilisation

Politiques

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Tous droits réservés.