- Osallistujat
- Menetelmät
- Interventioiden yleiskatsaus
- Basic locomotor training
- Adapt locomotor training
- Harjoitteluparametrit ja intervention toteutettavuus
- Asteiden harjoittelun määrä
- Maksimaaliset juoksumattoharjoittelunopeudet
- Harjoittelun intensiteetti
- Kliiniset kävelytoiminnan ja tasapainon tulokset
- Tulokset
- Yleiskatsaus
- Osallistujien tulokset
- SCI01
- SCI02
- SCI03
Osallistujat
Tämä tapauskokonaisuus toteutettiin Malcom Randallin veteraanien lääketieteellisessä keskuksessa Gainesvillessä, Floridassa sijaitsevassa Brain Rehabilitation Research Centerissä. Vapaaehtoisten ihmisten eettistä käyttöä koskevia institutionaalisia ja liittovaltion määräyksiä noudatettiin; kaikki pöytäkirjat hyväksyttiin Floridan yliopistossa ja Veterans Affairs Medical Centerissä (Gainesville, FL). Osallistujat antoivat tietoon perustuvan suostumuksen ennen ilmoittautumista. Kelpoisuuskriteereihin kuuluivat ≥ 18-vuotiaat, joilla oli yksittäinen, motorinen ISCI (≥ 6 kuukautta vamman jälkeen), jotka olivat lääketieteellisesti vakaita, jotka oli kotiutettu fysioterapiasta ja jotka kykenivät kulkemaan nopeudella ≥ 0,3 m/s ilmoittautumishetkellä.
Kirjoitettiin kolme aikuista miestä (26-77 vuotta), joilla oli ISCI (kesto > 18 kuukautta). Kuvailevat tiedot saatiin tarkastelemalla potilastietoja, osallistujan omilla ilmoituksilla ja arvioinnilla ilmoittautumishetkellä. Lisensoitu fysioterapeutti suoritti kaikki kliiniset arvioinnit. Kunkin osallistujan neurologinen vammataso luokiteltiin ISNCSCI:n (International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury) ja AIS:n (American Spinal Injury Association Impairment Scale) mukaan (taulukko 1). Viiden keskeisen lihasryhmän voimaa arvioitiin käyttämällä AIS:n ohjeistusta Lower Extremity Motor Scores (taulukko 2) .
Menetelmät
Osallistujat suorittivat kaksi toimenpidettä – 15 istuntokertaa Perus-LT:tä ja sitä seurasi 15 istuntokertaa Adaptaatio-LT:tä. Kumpikin interventio koostui viidestä istunnosta viikossa kolmen viikon ajan, ja interventioiden välillä oli vähintään kolmen viikon huuhtelujakso (kuva 1). Basic-LT on vakiintunut interventio, josta meillä on kokemusta. Tästä syystä ja jokaisen osallistujan turvallisuuden takaamiseksi Basic-LT toteutettiin ensin, mikä mahdollisti harjoittelun perusreaktioiden määrittämisen. Intervention annosta ja intensiteettiä kuvaavia toteutettavuustuloksia olivat askelmäärä, osallistujan kokema rasitus ja harjoitusnopeus. Kävelytoimintaa ja tasapainoa kuvaavat kliiniset tulokset arvioitiin viikkoa ennen ja viikon kuluessa kunkin intervention päättymisestä.
Tapaussarjan rakenne ja harjoitusparametrit. LT-liikuntaelimistön harjoittelu, Basic-LT-liikuntaelimistön perusharjoittelu, Adapt-LT Adapt-liikuntaelimistön harjoittelu
Interventioiden yleiskatsaus
Kuvassa 1 esitetään yksityiskohtaisesti interventioiden aikataulu ja Adapt-LT:n ominaisuudet. Interventioistunnot olivat kestoltaan (vähintään) 30 minuuttia ja sisälsivät ~20 minuuttia harjoittelua juoksumatolla, jota seurasi ~10 minuuttia maastoharjoittelua. Seisomataukoja pidettiin tarpeen mukaan, eikä niitä laskettu mukaan harjoittelun kestoon. Juoksumattoharjoitteluun (Biodex Medical, Shirley, NY) kuului valjaiden (Robertson Mountaineering, Henderson, NV) ja osittaisen kehonpainotuen (Robomedica, Culver City, CA) käyttö. Aluksi tavoiteltiin <40 %:n kehonpainotukea. Juoksumattoharjoittelua jatkettiin lisäämällä nopeutta ja vähentämällä kehon painotukea. Manuaalista apua annettiin juoksumatolla ja maan pinnalla tapahtuvan harjoittelun aikana asianmukaisen kinematiikan edistämiseksi. Käsien heiluttelua kannustettiin, eikä juoksumattokiskoja käytetty. Maastoharjoittelu suoritettiin tasaisella alustalla, ja tarvittaessa käytettiin apuvälineitä tai tukivarsia turvallisen osallistumisen varmistamiseksi. Harjoittelun aikana annettiin sanallisia vihjeitä ja kannustusta sekä palautetta suorituksesta ja tuloksista.
Basic locomotor training
Basic-LT sisälsi toistuvaa askelharjoittelua, jonka tavoitteena oli nopeuden lisääminen, kävelyn laadun parantaminen ja alaraajojen painonsiirron tehostaminen. Tarkemmin sanottuna jokainen osallistuja harjoitteli nopeimmalla nopeudella, jonka hän pystyi turvallisesti saavuttamaan ja pitämään yllä riittävällä alaraajojen kuormituksella ja käyttämällä kehon painotukea ≤40 %. Sopivaa kävelyn kinematiikkaa edistettiin juoksumatolla ja maan pinnalla tapahtuvan harjoittelun aikana antamalla tarvittaessa sanallisia vihjeitä ja manuaalista apua alaraajoissa ja vartalossa. Maanpäällisen harjoittelun aikana osallistujia kannustettiin kävelemään maksimaalisella nopeudellaan.
Adapt locomotor training
Adapt-LT:tä kehitettäessä tavoitteena oli soveltaa LT:n periaatteita, kuten toistuvaa askeltamista, lisätä harjoittelunopeuksia ja -intensiteettiä sekä sisällyttää siihen sopeutumiskykytehtävien harjoittelua. Mukautumiskykytehtävät valittiin useiden tekijöiden perusteella: (a) yhteisiä tehtäviä, jotka edustavat eri sopeutumiskyvyn osa-alueita, (b) tehtäviä, joita voitiin harjoitella sekä juoksumatolla että maan pinnalla ja (c) tehtäviä, joiden tiedetään korostavan neuromuskulaarisen kontrollin eri osa-alueita, kuten aivokuoren lisääntynyttä sitoutumista ja visuomotorista koordinaatiota (esim, esteiden neuvotteleminen) tai erilaisia motorisia strategioita (esim. takaperin kävely) .
Näiden tekijöiden perusteella Adapt-LT:ssä korostettiin siis samoja yleisiä periaatteita kuin Basic-LT:ssä ja siihen sisältyi myös sopeutumiskykytehtävien harjoittelua (esteiden neuvotteleminen, takaperin käveleminen ja nopeuden muutokset) (kuvat 1b ja 2a-d). Juoksumatolla tapahtuvan harjoittelun aikana tavoitteena oli käyttää vähintään 5 minuuttia kuhunkin sopeutumiskykytehtävään (kuva 2): 1. Esteiden ylittäminen – Esteet toimitettiin molemmin puolin, ja ne sisälsivät erikokoisia vaahtomuovipalikoita ja laatikoita (korkeus vaihteli 5-14 cm, leveys vaihteli 20-39 cm, syvyys vaihteli 5-24 cm). Tehtävän etenemiseen kuului esteiden tiheyden lisääminen, esteiden toimitusnopeuden vaihtelu ja esteiden koon kasvattaminen. 2. Nopeuden muutokset – Nopeuden muutokset koostuivat äkillisestä ja odottamattomasta siirtymisestä nopeammasta nopeudesta hitaampaan nopeuteen ja hitaammasta nopeudesta. 3. Takaperin kävely -Etenemisessä takaperin kävelyn nopeutta lisättiin ja kehon painotukea vähennettiin. Maanpäällisen harjoittelun aikana osallistujat suorittivat samoja tehtäviä, ja tavoitteena oli käyttää samanlainen aika kuhunkin tehtävään.
juoksumatto ja maanpäällinen adaptio-lokomotorinen harjoittelu. a Osallistuja SCI01 suorittaa esteiden neuvottelua juoksumatolla. b Osallistuja SCI02 suorittaa takaperin kävelyä juoksumatolla. c Osallistuja SCI03 suorittaa esteiden neuvottelua maan päällä. d Osallistuja SCI02 suorittaa takaperin kävelyä maan päällä. TM juoksumatolla, OG maan pinnalla
Harjoitteluparametrit ja intervention toteutettavuus
Toteutettavuus määritettiin Adapt-LT-protokollan menestyksekkään suorittamisen perusteella, ja siinä keskityttiin perus-LT:n ja Adapt-LT:n parametrien annostuksen (askelten määrä) ja intensiteetin (nopeudet, koettu rasitus) vertailuun. Lisäksi näitä parametreja arvioitiin, koska ne ovat tärkeitä motorisessa uudelleenoppimisessa (eli kuntoutuksessa) ja koska niillä on yhteys parempiin tuloksiin tutkimuksissa, jotka koskevat kävelytoimintaa SCI:n jälkeen.
Asteiden harjoittelun määrä
Juoksumattoharjoittelun aikana askeleet laskettiin 15-30 sekunnin ajan kullakin nopeudella ja askelten kokonaismäärä arvioitiin kullakin istunnolla. Maastoharjoittelun aikana avustaja laski askeleiden kokonaismäärän.
Maksimaaliset juoksumattoharjoittelunopeudet
Keskimääräinen maksimaalinen juoksumattoharjoittelunopeus määritettiin istunnoilta 11-15 suurimman, vähintään 30 sekunnin ajan ylläpidetyn nopeuden perusteella tai, kuten Adapt-LT:n aikana tapahtuvien nopeudenmuutosten yhteydessä, nopeuden perusteella, joka saavutettiin vähintään kaksi kertaa istunnon aikana.
Harjoittelun intensiteetti
Kunkin harjoittelujakson osalta osallistujia pyydettiin ilmoittamaan rasitustasonsa käyttäen 20-pisteistä Borgin koetun rasituksen arviointiasteikkoa . Raportoidut arviointiasteikon pisteet laskettiin keskiarvona perus- ja Adapt-LT:n 15 harjoituskerran aikana ja niiden välillä.
Kliiniset kävelytoiminnan ja tasapainon tulokset
Kävelytoiminnan ja tasapainon kliiniset arvioinnit tehtiin ennen 15 Basic-LT- ja 15 Adapt-LT- harjoituskertaa ja 15 Adapt-LT- harjoituskertaa ja niiden jälkeen (kuva 1). Kävelytoiminnan kuvaamiseen käytettiin 10 metrin kävelytestiä (10 MWT), TUG-testiä (Timed Up and Go) ja selkäydinvammojen toimintakykyprofiilia (Spinal Cord Injury Functional Ambulation Profile, SCI-FAP), ja tasapainon arviointiin Mini Balance Evaluations Systems Test eli MiniBESTest (MBT) ja Activities-Specific Balance Confidence Scale (ABC). Nopeimman miellyttävän kävelynopeuden mittaamiseen käytettiin 10 MWT:tä. TUG-testillä arvioitiin kykyä suorittaa siirtymävaiheen liikkeitä, kuten tuolilta nousemista ja kääntymistä. SCI-FAP-mittarilla arvioitiin kävelyn toimintaa seitsemässä kävelytehtävässä (esim. esteiden kiertäminen, esteiden yli astuminen). MBT arvioi dynaamista tasapainoa istuma-, seisoma- ja askellustehtävien aikana, kun taas ABC:tä käytettiin arvioimaan itse raportoitua tasapainon varmuutta erilaisten kävelytoimintojen aikana.
Tulokset
Yleiskatsaus
Kaikki kolme osallistujaa suoritti harjoitusprotokollat ja ylitti tavoitteen, jonka mukaan harjoittelua oli tarkoitus harjoitella 30 minuuttia istuntoa kohden; keskimääräinen kokonaisharjoitteluaika oli 40 minuuttia Basic-LT:ssä ja 41 minuuttia Adapt-LT:ssä. SCI01 ei suorittanut Basic-LT:n jälkiarviointia sairauden ja lomamatkojen vuoksi; siksi Adapt-LT:n ennakkoarvioinnin tulospisteitä käytettiin Basic-LT:n jälkiarvioinnin arvoissa.
Yleistulokset osoittavat, että Adapt-LT oli toteuttamiskelpoinen, ja sitä toteutettiin samankaltaisella annostuksella ja intensiteetillä kuin Basic-LT:tä (kuva 3). Osallistujat, joilla kaikilla oli kroonisia vammoja (>18 kuukautta kestänyt) ja joista kaksi henkilöä tarvitsi pyörätuolia liikkumiseen, osoittivat parannuksia kävelytoiminnoissa ja tasapainossa. Yksittäiset tulokset kuvataan jäljempänä, ja niistä on yhteenveto kuvassa 3 ja taulukossa 3a, b. Tulokset, jotka ylittävät SCI:tä sairastaville henkilöille vahvistetun kliinisesti merkittävän vähimmäiseron (MCID), on myös raportoitu.
Osallistujien tulokset
SCI01
Annostus ja harjoittelun intensiteetti. SCI01 saavutti keskimäärin 1790 askelta Basic-LT:n aikana juoksumatolla ja 1453 askelta Adapt-LT:n aikana. Kunkin maanpäällisen harjoittelujakson aikana harjoiteltiin keskimäärin 72 askelta molemmissa harjoittelumuodoissa. Keskimääräinen maksiminopeus juoksumatolla oli korkeampi Adapt-LT:ssä (Basic-LT = 0,61 m/s, Adapt-LT = 0,87 m/s), ja Borgin rasitusarvot olivat samanlaiset molemmissa harjoittelumuodoissa (Basic-LT = 12,92, Adapt-LT = 13,31). SCI01:n kävelymallia luonnehdittiin jäykäksi, ja hänellä oli erityisiä vaikeuksia taivuttaa alaraajojensa niveliä. Siksi juoksumattoympäristöstä ja käytännön avusta saattoi olla apua riittävän askelharjoittelun saavuttamisessa. Lisäksi mukautuvuustehtävät ovat saattaneet rohkaista vähemmän jäykkiin liikkeisiin (esim. alaraajojen fleksio esteiden yli astumiseen tai erilaisen liikemallin käyttö taaksepäin astumiseen) ja mahdollistaa harjoittelun suuremmilla nopeuksilla.
Perus- ja Adapt-LT-tulokset. Kolmen viikon Basic-LT:n jälkeen SCI01:n kävelytoiminnoissa tai tasapainossa ei havaittu parannuksia. Sen sijaan Adapt-LT:n jälkeen SCI01:n TUG-aika lyheni (∆ = ↓10,22 s), MBT-pistemäärä kasvoi (∆ = 2) ja ABC-pistemäärä kasvoi (∆ = 12,81 %).
Kokonaistulokset. Tutkimuksen päättyessä SCI01 osoitti parantunutta kävelytoimintaa (∆TUG = ↓2,44 s) ja parantunutta tasapainoa (∆MBT = 3; ∆ABC = 3,12 %) lähtötilanteeseen verrattuna. Muutokset eivät kuitenkaan ylittäneet MCID-arvoja henkilöille, joilla on SCI. Ennen ilmoittautumistaan SCI01 ei pystynyt seisomaan ilman tukea >5 s. Siksi on huomionarvoista, että molempien interventioiden suorittamisen jälkeen hän seisoi ilman tukea >1 min. SCI01 ilmoitti, että hänen kävelytoimintansa ja yleinen liikkuvuutensa paranivat. Hän totesi, että hän uskoi nyt paranemisen olevan mahdollista, kun taas ennen harjoittelua hän ei uskonut sen olevan mahdollista.
SCI02
Annostus ja harjoittelun intensiteetti. SCI02 saavutti samanlaisen keskimääräisen juoksumattoaskelmäärän molempien harjoittelumuotojen aikana (Basic-LT = 3718 askelta, Adapt-LT = 3822 askelta), mutta suoritti lähes kaksinkertaisen määrän askeleita maan päällä Basic-LT:n aikana (Basic-LT = 1675 askelta, Adapt-LT = 865 askelta). Tällä nopeammin kävelevällä henkilöllä sopeutumiskykytehtävien suorittaminen kesti todennäköisesti suhteellisesti enemmän aikaa. Hänen keskimääräiset maksimaaliset harjoitusnopeutensa ja Borgin luokitukset olivat samanlaiset molemmissa harjoitustyypeissä (Basic-LT = 1,45 m/s, Adapt-LT = 1,38 m/s; Borgin luokitukset: Basic-LT = 11,20, Adapt-LT = 11,59).
Basic- ja Adapt-LT-tulokset. SCI02 osoitti suurempia parannuksia Basic-LT:n jälkeen. Hänen kävelynopeuden paranemisensa (∆ = 0,38 m/s) ylitti SCI-henkilöiden MCID-arvon. Hän saavutti myös korkeamman MBT-pistemäärän (∆ = 5) ja paransi SCI-FAP-pistemääräänsä (∆ = ↓4.32).
Kokonaistulokset. Tutkimuksen päättyessä SCI02 osoitti kävelytoiminnan parantuneen (∆käyntinopeus = 0,30 m/s; ∆TUG = ↓3,16 s) ja tasapainon parantuneen (∆MBT = 3; ∆ABC = 10 %) lähtötilanteeseen verrattuna. SCI02 ei suorittanut ABC:tä ennen Basic-LT:tä, joten tämä kokonaismuutos saatiin vertaamalla Basic-LT:n jälkeisiä tuloksia Adapt-LT:n jälkeisiin tuloksiin. Kävelemisnopeuden kasvu ylitti MCID-arvon (0,13 m/s) henkilöillä, joilla on SCI. SCI02 kertoi anekdoottisesti suuremmasta itseluottamuksesta yhteisökävelyssä; hän totesi, että tämä suuri itseluottamus vaikutti siihen, että hän osallistui enemmän kävelyyn, pidempiin kävelymatkoihin ja kävelyn kestoon.
SCI03
Annostus ja harjoittelun intensiteetti. SCI03 suoritti keskimäärin 2161 askelta jokaisella Basic-LT-jaksolla juoksumatolla ja 2006 askelta Adapt-LT:n aikana. Jokaisen maastoharjoittelujakson aikana harjoitettiin keskimäärin 147 askelta Basic-LT:n aikana ja 203 askelta Adapt-LT:n aikana. Keskimääräiset maksimaaliset juoksumattonopeudet olivat samankaltaisia (Basic-LT = 0,86 m/s, Adapt-LT = 0,77 m/s) ja Borgin rasitusarvot olivat myös samankaltaisia molemmissa harjoittelumuodoissa (Basic-LT = 13,08, Adapt-LT = 13,62).
Basic- ja Adapt-LT-tulokset. SCI03 osoitti suurempia positiivisia muutoksia lähes kaikissa kliinisissä tuloksissa Adapt-LT:n jälkeen verrattuna BLT:hen. Hänen kävelynopeutensa kasvoi (∆ = 0,11 m/s), TUG-aika lyheni (∆ = ↓3,27 s), MBT-pistemäärä kasvoi (∆ = 2) ja ABC-pistemäärä kasvoi (∆ = 4,38 %). Sitä vastoin vain SCI-FAP-pisteet (∆ = ↓261,2) osoittivat suurempaa positiivista muutosta Basic-LT:n jälkeen. Adapt-LT:n jälkeiset parannukset ylittivät kävelynopeuden MCID-arvon (0,13 m/s) henkilöillä, joilla on SCI.
Kokonaistulokset. Tutkimuksen päättyessä SCI03 osoitti parantunutta kävelytoimintaa (∆käyntinopeus = 0,16 m/s; ∆TUG = ↓14,25 s; ∆SCI-FAP = ↓542,67) ja tasapainoa (∆MBT = 3; ∆ABC = 11,25 %). Kävelynopeuden lisääntyminen ja TUG-ajan lyheneminen ylittivät molemmat SCI-henkilöiden MCID-arvot (0,13 m/s ja 10,8 s). Mielenkiintoista on, että SCI03 oli aiemmin suljettu pois SCI:n jälkeistä kävelytoimintaa koskevista tutkimuksista, koska hänellä oli näyttöä perifeerisestä lannerangan hermovammasta. Nilkan lihasten halvaantumisen vuoksi (taulukko 2) hän suoritti maanpäällisen harjoittelun nilkan ja jalkaterän ortoosien avulla. Nilkan ja jalkaterän ortooseja ei kuitenkaan käytetty juoksumatolla tapahtuvan harjoittelun aikana, koska ajateltiin, että tämä muuttaisi harjoitteluun liittyvää afferenttia syötettä. Näin ollen juoksumatolla tapahtuva harjoittelu vaati huolellista käytännön apua nilkan vakauden ja turvallisuuden varmistamiseksi.