Функциональная электростимуляция - Functional electrical stimulation

Функциональная электрическая стимуляция - схематическое изображение: Иллюстрация стимуляции двигательных нейронов. (а) Ядро клетки отвечает за синтез входных данных от дендритов и принятие решения о том, генерировать сигналы или нет. После инсульта или травмы спинного мозга мышцы Махнура нарушаются, потому что двигательные нейроны больше не получают достаточного количества сигналов от центральной нервной системы. (б) Функциональная система электростимуляции вводит электрический ток в клетку. (c) Неповрежденный, но спящий аксон получает стимул и передает потенциал действия в (d) нервно-мышечное соединение. (e) Соответствующие мышечные волокна сокращаются и создают (f) мышечную силу. (g) Создается последовательность отрицательных импульсов. (h) Деполяризация происходит, когда отрицательный ток входит в аксон на указанном «активном» электроде.

Функциональная электростимуляция (ФЭС) - это метод, который использует электрические импульсы низкой энергии для искусственного создания движений тела у людей, которые были парализованы из-за травмы Центральная нервная система. Более конкретно, FES можно использовать для генерации мышца сокращение парализованных конечностей для выполнения таких функций, как хватание, ходьба, опорожнение мочевого пузыря и стояние. Первоначально эта технология использовалась для разработки нейропротезов, которые были внедрены для постоянной замены нарушенных функций у людей с повреждение спинного мозга (SCI), повреждение головы, Инсульт и другие неврологические расстройства. Другими словами, человек будет использовать устройство каждый раз, когда он или она хочет сгенерировать желаемую функцию.[1] FES иногда также называют нервно-мышечная электростимуляция (NMES ).[2]

Технология FES использовалась для терапевтического переобучения произвольных двигательных функций, таких как хватание, дотягивание и ходьба. В этом варианте осуществления FES используется в качестве краткосрочной терапии, целью которой является восстановление произвольной функции, а не пожизненная зависимость от устройства FES, отсюда и название функциональная электростимуляционная терапия, FES терапия (FET или же FEST). Другими словами, FEST используется в качестве краткосрочного вмешательства, чтобы помочь центральной нервной системе человека заново научиться выполнять нарушенные функции, вместо того, чтобы делать человека зависимым от нейропротезов на всю оставшуюся жизнь.[3]

Принципы

Нейроны электрически активны клетки.[4] В нейронах информация кодируется и передается в виде серии электрических импульсов, называемых потенциалы действия, которые представляют собой кратковременное изменение электрического потенциала клетки примерно на 80–90 мВ. Нервные сигналы модулируются по частоте; то есть количество потенциалов действия, возникающих в единицу времени, пропорционально интенсивности передаваемого сигнала. Типичная частота потенциала действия составляет от 4 до 12 Гц. Электрическая стимуляция может искусственно вызвать этот потенциал действия, изменяя электрический потенциал на мембране нервной клетки (включая аксон нерва), индуцируя электрический заряд в непосредственной близости от внешней мембраны клетки.[5]

Устройства FES используют это свойство для электрической активации нервных клеток, которые затем могут активировать мышцы или другие нервы.[6] Однако при разработке безопасных устройств FES необходимо проявлять особую осторожность, поскольку электрический ток через ткань может привести к побочным эффектам, таким как снижение возбудимости или гибель клеток. Это может быть связано с тепловым повреждением, электропорацией клеточной мембраны, токсичными продуктами электрохимических реакций на поверхности электрода или чрезмерным возбуждением целевых нейронов или мышц. Обычно FES касается стимуляции нейронов и нервы. В некоторых приложениях FES можно использовать для прямого стимулирования мышцы, если их периферические нервы были отрезаны или повреждены (т. е. денервированные мышцы).[7] Однако большинство используемых сегодня систем FES стимулируют нервы или точки, где происходит соединение между нервом и мышцей. Стимулируемый нервный пучок включает двигательные нервы (эфферентные нервы - нисходящие нервы от Центральная нервная система к мышцам) и чувствительные нервы (афферентные нервы - восходящие нервы от органов чувств к центральной нервной системе).

Электрический заряд может стимулировать как двигательные, так и сенсорные нервы. В некоторых применениях нервы стимулируются для создания локальной мышечной активности, то есть стимуляция направлена ​​на создание прямого мышечного сокращения. В других приложениях стимуляция используется для активации простых или сложных рефлексы. Другими словами, афферентные нервы стимулируются, чтобы вызвать рефлекс, который обычно выражается как скоординированное сокращение одной или нескольких мышц в ответ на стимуляцию сенсорного нерва.

Когда нерв стимулируется, то есть когда нервной клетке подается достаточный электрический заряд, происходит локальная деполяризация клеточной стенки, приводящая к потенциалу действия, который распространяется к обоим концам нервной клетки. аксон. Как правило, одна «волна» потенциалов действия будет распространяться вдоль аксона к мышце (ортодромное распространение), и одновременно другая «волна» потенциалов действия будет распространяться к телу клетки в центральной нервной системе (антидромное распространение). Хотя направление распространения в случае антидромной стимуляции и стимуляции сенсорного нерва одинаково, то есть в сторону центральной нервной системы, их конечные эффекты сильно различаются. Антидромный стимул считался несущественным побочным эффектом FES. Однако в последние годы была выдвинута гипотеза о потенциальной роли антидромной стимуляции в нейрореабилитации.[8] Обычно FES занимается ортодромной стимуляцией и использует ее для создания скоординированных сокращений мышц.

В случае стимуляции сенсорных нервов рефлекторные дуги запускаются стимуляцией аксонов сенсорных нервов в определенных периферических участках. Примером такого рефлекса является сгибатель абстинентный рефлекс. Рефлекс отдергивания сгибателей возникает естественным образом, когда к подошве стопы прикладывается внезапное болезненное ощущение. Это приводит к сгибанию бедра, колена и голеностопного сустава пораженной ноги и разгибанию контралатеральной ноги, чтобы как можно быстрее увести ступню от болевого раздражителя. Стимуляция сенсорного нерва может использоваться для выполнения желаемых двигательных задач, например, для вызова сгибателей. абстинентный рефлекс для облегчения ходьбы у людей, следующих Инсульт, или их можно использовать для изменения рефлексов или функции центральной нервной системы. В последнем случае электрическая стимуляция обычно описывается термином нейромодуляция.

Нервы можно стимулировать с помощью поверхностных (чрескожных) или подкожных (чрескожных или имплантированных) электродов. Поверхностные электроды размещаются на кожа поверхность над нервом или мышцей, которую необходимо «активировать». Они неинвазивны, просты в применении и, как правило, недороги. До недавнего времени в области FES распространялось мнение, что из-за импеданса контакта электрода с кожей, импеданса кожи и тканей и дисперсии тока во время стимуляции для стимуляции нервов с использованием электродов поверхностной стимуляции требуются импульсы гораздо более высокой интенсивности по сравнению с подкожные электроды.

(Это утверждение верно для всех коммерчески доступных стимуляторов, кроме стимулятора MyndMove, в котором реализован новый импульс стимуляции, который позволяет стимулятору генерировать мышечные сокращения, не вызывая дискомфорта во время стимуляции, что является общей проблемой для имеющихся в продаже систем чрескожной электростимуляции.)[нужна цитата ]

Основным ограничением чрескожной электростимуляции является то, что некоторые нервы, например, иннервирующие сгибатели бедра, слишком глубоки, чтобы их можно было стимулировать с помощью поверхностных электродов. Это ограничение может быть частично устранено за счет использования массивов электродов, которые могут использовать несколько электрических контактов для повышения селективности.[9][10][11]

Подкожные электроды можно разделить на чрескожный и имплантированные электроды. Чрескожные электроды состоят из тонких проводов, вводимых через кожу в мышечную ткань вблизи целевого нерва. Эти электроды обычно остаются на месте в течение короткого периода времени и рассматриваются только при краткосрочном вмешательстве FES. Однако стоит отметить, что некоторые группы, такие как Кливлендский центр FES, смогли безопасно использовать чрескожные электроды с отдельными пациентами в течение месяцев и лет. Одним из недостатков использования чрескожных электродов является то, что они подвержены инфицированию, и для предотвращения таких событий необходимо соблюдать особые меры.

Другой класс подкожных электродов - это имплантированные электроды. Они постоянно имплантируются в тело потребителя и остаются в нем до конца его жизни. По сравнению с электродами для поверхностной стимуляции, имплантированные и чрескожные электроды потенциально обладают более высокой селективностью стимуляции, что является желаемой характеристикой систем FES. Для достижения более высокой селективности при применении более низких амплитуд стимуляции рекомендуется, чтобы и катод, и анод находились поблизости от стимулируемого нерва. Недостатки имплантированных электродов состоят в том, что для их установки требуется инвазивная хирургическая процедура, и, как и в случае любого хирургического вмешательства, существует вероятность инфицирования после имплантации.

Типичные протоколы стимуляции, используемые в клинической FES, включают последовательности электрических импульсов. Используются двухфазные заряженные сбалансированные импульсы, поскольку они повышают безопасность электростимуляции и минимизируют некоторые побочные эффекты. Длительность импульса, амплитуда импульса и частота импульсов являются ключевыми параметрами, которые регулируются устройствами FES. Устройства FES могут быть регулируемыми по току или напряжению. Современные регулируемые системы FES всегда доставляют к ткани один и тот же заряд независимо от сопротивления кожи / ткани. Благодаря этому действующие регулируемые системы FES не требуют частой регулировки интенсивности стимуляции. Устройства с регулируемым напряжением могут потребовать более частой регулировки интенсивности стимуляции, поскольку заряд, который они доставляют, изменяется по мере изменения сопротивления кожи / ткани. Свойства последовательностей импульсов стимуляции и количество каналов, используемых во время стимуляции, определяют, насколько сложной и сложной является функция, вызванная FES. Система может быть такой же простой, как системы FES для укрепления мышц, или сложной, например системы FES, используемые для одновременного достижения и захвата,[12] или двуногое передвижение.[13][14][15]

Примечание: этот параграф был частично разработан с использованием материалов из следующей ссылки.[1] Для получения дополнительной информации о FES обратитесь к этой и другим ссылкам, приведенным в этом параграфе.

История

Электрическая стимуляция использовалась еще в Древнем Египте, когда считалось, что размещение рыбы-торпеды в бассейне с водой с человеком было терапевтическим. FES - который включает стимуляцию органа-мишени во время функционального движения (например, ходьба, дотягивание предмета) - изначально назывался функциональная электротерапия пользователя Liberson.[16] Только в 1967 году термин функциональная электростимуляция был придуман Мо и Постом,[17] и используется в патенте, озаглавленном «Электрическая стимуляция мышцы, лишенной нервного контроля, с целью обеспечения мышечного сокращения и создания функционально полезного момента».[18] В патенте Оффнера описана система, используемая для лечения падение ноги.

Первые коммерчески доступные устройства FES лечили опущение стопы путем стимуляции малоберцового нерва во время ходьбы. В этом случае переключатель, расположенный на пятке обуви пользователя, активирует стимулятор, который носит пользователь.

Общие приложения

Повреждение спинного мозга

Повреждения спинного мозга мешают передаче электрических сигналов между мозгом и мышцами, что приводит к параличу ниже уровня травмы. Восстановление функции конечностей, а также регуляция функции органов являются основным применением FES, хотя FES также используется для лечения боли, давления, предотвращения болей и т. Д. Некоторые примеры приложений FES включают использование нейропротезы которые позволяют людям с параплегия ходить, стоять, восстанавливать функцию захвата рук у людей с квадриплегия, или восстановить функцию кишечника и мочевого пузыря.[19] Высокоинтенсивная ФЭС четырехглавой мышцы позволяет пациентам с полным поражением нижних мотонейронов увеличивать мышечную массу, диаметр мышечных волокон, улучшать ультраструктурную организацию сократительного материала, увеличивать выходную силу во время электростимуляции и выполнять упражнения стоя с помощью ФЭС.[20]

Ходьба при травме спинного мозга

Краль и его коллеги описали технику параплегической походки с использованием поверхностной стимуляции, которая остается наиболее популярным методом, используемым сегодня.[21] Электроды накладываются на четырехглавые мышцы и малоберцовые нервы с двух сторон. Пользователь управляет нейропротезом с помощью двух кнопок, прикрепленных к левой и правой ручкам ходовой рамы или на трости или костылях. Когда нейропротез включен, обе четырехглавые мышцы стимулируются, чтобы обеспечить положение стоя. Электроды накладываются на четырехглавые мышцы и малоберцовые нервы с двух сторон. Пользователь управляет нейропротезом с помощью двух кнопок, прикрепленных к левой и правой ручкам ходовой рамы или на трости или костылях. Когда нейропротез включен, обе четырехглавые мышцы стимулируются, чтобы обеспечить положение стоя.[22]

Подход Краля был расширен Graupe et al.[22] в цифровую систему FES, которая использует возможности цифровой обработки сигналов для создания системы Parastep FES, основанной на патентах США 5,014,705 (1991), 5,016,636 (1991), 5,070,873 (1991), 5,081,989 (1992), 5,092,329 (1992) и связанные зарубежные патенты. Система Parastep стала первой системой FES для стояния и ходьбы, получившей одобрение FDA США (FDA, PMA P900038, 1994) и ставшей коммерчески доступной.

Цифровая конструкция Parastep позволяет значительно снизить утомляемость пациента за счет резкого уменьшения ширины импульса стимуляции (100–140 микросекунд) и частоты пульса (12–24 в секунду), в результате чего время ходьбы составляет 20–20 секунд. 60 минут и среднее расстояние ходьбы 450 метров за прогулку для адекватно подготовленных пациентов с полным параличом нижних конечностей грудного уровня, которые завершают тренировку, которая включает ежедневные занятия на беговой дорожке,[22] у некоторых пациентов скорость за одну прогулку превышает одну милю.[23] Кроме того, ходьба на основе парестепа, как сообщается, дает ряд медицинских и психологических преимуществ, включая восстановление почти нормального кровотока в нижних конечностях и сдерживание снижения плотности костей.[24][25][22]

Эффективность ходьбы с системой Parastep в значительной степени зависит от тщательных тренировок верхней части тела и от завершения 3-5 месяцев ежедневной одно-двухчасовой тренировочной программы, которая включает 30 минут или больше тренировок на беговой дорожке.[22]

Альтернативным подходом к вышеуказанным методикам является система FES для ходьбы, разработанная с использованием нейропротеза Compex Motion.[26][27] Нейропротез Compex Motion для ходьбы - это восьми-шестнадцатиканальная поверхностная система FES, используемая для восстановления произвольной ходьбы у лиц с инсультом и травмами спинного мозга.[28] Эта система не применяет стимуляцию малоберцового нерва для обеспечения движения. Вместо этого он активирует все соответствующие мышцы нижних конечностей в последовательности, аналогичной той, которую мозг использует для движения. Гибридные вспомогательные системы (HAS)[29] и РГО[30] Ходячие нейропротезы - это устройства, которые также используют активные и пассивные скобы соответственно. Подтяжки были введены для обеспечения дополнительной устойчивости при стоянии и ходьбе. Основным ограничением нейропротезов для ходьбы, основанных на поверхностной стимуляции, является то, что сгибатели бедра нельзя стимулировать напрямую. Следовательно, сгибание бедра во время ходьбы должно происходить из-за произвольного усилия, которое часто отсутствует при параплегии, или из-за рефлекса отдергивания сгибателей. Преимущество имплантированных систем в том, что они способны стимулировать сгибатели бедра и, следовательно, обеспечивать лучшую мышечную селективность и потенциально лучший характер походки.[31] Для решения этой проблемы также были предложены гибридные системы с экзоскелетом.[32] Эти технологии были признаны успешными и многообещающими, но в настоящее время эти системы FES используются в основном для тренировок и редко в качестве альтернативы мобильности для инвалидных колясок.

Восстановление после инсульта и верхних конечностей

В острой стадии Инсульт После восстановления, использование циклической электростимуляции увеличивает изометрическую силу разгибателей запястья. Для увеличения силы разгибателей запястья должна быть определенная степень двигательной функции запястья после гребка и значительная гемиплегия. Пациенты, которые ощутят преимущества циклической электростимуляции разгибателей запястья, должны иметь высокую мотивацию для продолжения лечения. лечение. После 8 недель электростимуляции может стать очевидным увеличение силы захвата. Множество шкал, оценивающих уровень инвалидность для верхних конечностей после удара, как правило, используйте силу захвата. Следовательно, увеличение силы разгибателей запястья снизит уровень инвалидности верхних конечностей.

Пациенты с гемиплегия после инсульта часто возникают боли в плече и подвывих; и то, и другое помешает процессу реабилитации. Было обнаружено, что функциональная электрическая стимуляция эффективна для снятия боли и уменьшения подвывиха плеча, а также для ускорения степени и скорости восстановления моторики. Более того, преимущества FES сохраняются с течением времени; исследования показали, что преимущества сохраняются не менее 24 месяцев.[33]

Опустить ногу

Опустить ногу является частым симптомом гемиплегия, характеризуется отсутствием тыльного сгибания во время фазы качания походки, что приводит к коротким шаркающим шагам. Было показано, что FES может использоваться для эффективной компенсации опускания стопы во время фазы качания походки. В тот момент, когда наступает фаза ходьбы без пятки, стимулятор подает стимул на общий малоберцовый нерв, что приводит к сокращению мышц, ответственных за тыльное сгибание. В настоящее время существует ряд стимуляторов ступни, в которых используются поверхностные и имплантированные технологии FES.[34][35][36][37][38] Стимуляторы «падающей стопы» успешно применялись у различных групп пациентов, например у Инсульт, повреждение спинного мозга и рассеянный склероз.

Термин «ортопедический эффект» может использоваться для описания немедленного улучшения функции, наблюдаемого, когда человек включает свое устройство FES, по сравнению с ходьбой без посторонней помощи. Это улучшение исчезает, как только человек выключает устройство FES. Напротив, «тренировка» или «терапевтический эффект» используется для описания долгосрочного улучшения или восстановления функции после периода использования устройства, которое все еще присутствует, даже когда устройство выключено. Еще одним осложнением измерения ортопедического эффекта и любых долгосрочных тренировочных или терапевтических эффектов является наличие так называемого «временного эффекта переноса». Либерсон и др., 1961 г.[16] был первым, кто заметил, что некоторые пациенты с инсультом, по-видимому, получили пользу от временного улучшения функций и смогли вытянуть стопу в течение часа после выключения электростимуляции. Было высказано предположение, что это временное улучшение функции может быть связано с длительным тренировочным или терапевтическим эффектом.

Это изображение описывает функциональную электростимуляционную терапию для ходьбы. Терапия использовалась, чтобы помочь переучить людей с неполными повреждениями спинного мозга ходить [30,31]. В

Гладить

Пациенты с гемипаретическим инсультом, которые страдают от денервации, мышечной атрофии и спастичности, обычно имеют ненормальный характер походки из-за мышечной слабости и неспособности произвольно сокращать определенные мышцы голеностопного сустава и бедра в соответствующую фазу ходьбы. Liberson et al. (1961) были первыми, кто ввел ФЭС у пациентов с инсультом.[16] Совсем недавно в этой области был проведен ряд исследований. Систематический обзор использования FES при хроническом инсульте, проведенный в 2012 году, включал семь рандомизированных контролируемых испытаний с участием 231 участника. Обзор обнаружил небольшой лечебный эффект от использования FES для теста 6-минутной ходьбы.[39]

Рассеянный склероз

Также было обнаружено, что FES полезен для лечения провисания стопы у людей с рассеянный склероз. О первом использовании было сообщено в 1977 году Карнстамом и др., Которые обнаружили, что можно увеличить силу с помощью перонеальной стимуляции.[40][41] В более недавнем исследовании изучалось использование FES по сравнению с группой упражнений и было обнаружено, что, хотя в группе FES наблюдался ортопедический эффект, никакого эффекта тренировки на скорость ходьбы обнаружено не было.[42] Дальше качественный анализ включая всех участников того же исследования, обнаружили улучшения в ежедневные занятия и меньшее количество падений у тех, кто использует FES, по сравнению с упражнениями.[43] Дальнейшее мелкомасштабное (n = 32) продольное обсервационное исследование обнаружило доказательства значительного тренировочного эффекта при использовании FES.[44]При лечении NMES наблюдалось заметное улучшение амбулаторной функции.[45]

Однако дальнейшее крупное обсервационное исследование (n = 187) подтвердило предыдущие результаты и обнаружило значительное улучшение ортопедического эффекта в отношении скорости ходьбы.[46]

Церебральный паралич

Было обнаружено, что FES полезен для лечения симптомов церебральный паралич. Недавнее рандомизированное контролируемое исследование (n = 32) выявило значительный ортопедический и тренировочный эффект у детей с односторонним спастическим церебральным параличом. Было обнаружено улучшение спастичности икроножной мышцы, подвижности сообщества и навыков равновесия.[47] Недавний всеобъемлющий обзор литературы в области использования электростимуляции и FES для лечения детей с ограниченными возможностями в основном включал исследования детей с церебральным параличом.[48] Авторы обзора суммировали доказательства как лечение, имеющее потенциал для улучшения ряда различных областей, включая мышечную массу и силу, спастичность, пассивный диапазон движений, функцию верхних конечностей, скорость ходьбы, положение стопы и кинематику голеностопного сустава. В обзоре также делается вывод о том, что побочные эффекты были редкими, а технология безопасна и хорошо переносится этой популяцией. Применение FES для детей с церебральным параличом аналогично применению для взрослых. Некоторые распространенные применения устройств FES включают стимуляцию мышц во время мобилизации для усиления мышечной активности, уменьшения мышечной спастичности, облегчения инициации мышечной активности или обеспечения памяти движения.[49]

Рекомендации Национального института здравоохранения и качества обслуживания (NICE) (Великобритания)

ОТЛИЧНО выпустили полные рекомендации по лечению височной стопы центрального неврологического происхождения.[50] (IPG278). NICE заявили, что «текущие доказательства безопасности и эффективности (с точки зрения улучшения походки) функциональной электростимуляции (FES) для опущенной стопы центрального неврологического происхождения кажутся достаточными для поддержки использования этой процедуры при условии, что для клиническое руководство, согласие и аудит ».

В популярной культуре

  • Марк Коггинс ' Роман Нет тяжелых чувств (2015) изображает главную героиню с травмой спинного мозга, которая восстанавливает подвижность с помощью передовой технологии FES, разработанной вымышленным биомедицинским стартапом.[51]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б М.Р. Попович, К. Масани и С. Мицера, «Глава 9 - Функциональная электростимуляционная терапия: восстановление функции после травмы спинного мозга и инсульта», В печати, Технология нейрореабилитации - второе издание, З. Раймер, Т. Неф и В. Dietz, Ed. Springer Science Publishers в ноябре 2015 г.
  2. ^ М. Клаудиа и др., (2000), Система искусственного захвата для парализованной руки, Международное общество искусственных органов, Vol. 24 № 3
  3. ^ М.К. Нагаи, К. Маркес-Чин и М.Р. Попович, «Почему функциональная электростимуляционная терапия способна восстанавливать двигательную функцию после серьезного повреждения центральной нервной системы?» Трансляционная неврология, Марк Тушинский, Под ред. Springer Science and Business Media LLC, стр: 479-498, 2016.
  4. ^ Гайтон и Холл Учебник медицинской физиологии, Джон Холл, 13-е издание, Elsevier Health Sciences, 31 мая 2015 г.
  5. ^ Попович М. Трэшер, «Нейропротезы», в Энциклопедия биоматериалов и биомедицинской инженерии, G.E. Wnek и G.L. Bowlin, Eds .: Marcel Dekker, Inc., vol. 2. С. 1056–1065, 2004.
  6. ^ Контроль передвижений для людей с ограниченными физическими возможностями: Контроль за технологиями реабилитации, Деян Попович и Томас Синкьяер, Springer Science & Business Media, 6 декабря 2012 г.
  7. ^ Райхель М., Брейер Т., Майр В., Раттай Ф. (2002). «Моделирование трехмерного электрического поля при функциональной электростимуляции». Искусственные органы. 26 (3): 252–255. Дои:10.1046 / j.1525-1594.2002.06945.x. PMID  11940026.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ Раштон Д. (2003). «Функциональная электростимуляция и реабилитация - гипотеза». Med Eng Phys. 25 (1): 75–78. Дои:10.1016 / с 1350-4533 (02) 00040-1. PMID  12485788.
  9. ^ Кун А., Келлер Т., Мицера С., Морари (2009). «имитационное исследование». Медицинская инженерия и физика. 31 (8): 945–951. Дои:10.1016 / j.medengphy.2009.05.006. PMID  19540788.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ Мицера С, Келлер Т, Лоуренс М, Морари М, Попович ДБ (2010). «Носимые нервные протезы. Восстановление сенсомоторной функции путем чрескожной электростимуляции». Журнал IEEE Engineering in Medicine and Biology. 29 (3): 64–69. Дои:10.1109 / members.2010.936547. PMID  20659859. S2CID  24863622.
  11. ^ Попович ДБ, Попович МБ (2009). «Автоматическое определение оптимальной формы поверхностного электрода: избирательная стимуляция». Журнал методов неврологии. 178 (1): 174–181. Дои:10.1016 / j.jneumeth.2008.12.003. PMID  19109996. S2CID  447158.
  12. ^ Попович М.Р., Трэшер Т.А., Живанович П., Такаки М., Хайек П. (2005). «Нейропротез для повторного обучения досягаемости и хватательной функции у пациентов с тяжелой гемиплегией». Нейромодуляция. 8 (1): 58–72. Дои:10.1111 / j.1094-7159.2005.05221.x. PMID  22151384.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ Байд Т., Краль А., Штефанчич М., Лаврак Н. (1999). «Использование функциональной электростимуляции нижних конечностей у пациентов с неполным повреждением спинного мозга». Искусственные органы. 23 (5): 403–409. Дои:10.1046 / j.1525-1594.1999.06360.x. PMID  10378929.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  14. ^ Кападиа Н., Масани К., Крейвен BC, Джангрегорио Л.М., Хитциг С.Л., Ричардс К., Попович (2014). «Влияние на способность ходить». Журнал медицины спинного мозга. 37 (5): 511–524. Дои:10.1179 / 2045772314y.0000000263. ЧВК  4166186. PMID  25229735.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  15. ^ Бейли С.Н., Хардин Е.К., Кобетик Р., Боггс Л.М., Пино Дж., Триоло Р.Дж. (2010). «Нейротерапевтические и нейропротезные эффекты имплантированной функциональной электростимуляции для передвижения после неполного повреждения спинного мозга». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 47 (1): 7–16. Дои:10.1682 / JRRD.2009.03.0034. PMID  20437323.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  16. ^ а б c Liberson, W. T .; Holmquest, H.J .; Scot, D .; Доу, М. (1961). «Функциональная электротерапия: стимуляция малоберцового нерва синхронизирована с фазой колебания походки пациентов с гемиплегией». Архивы физической медицины и реабилитации. 42: 101–105. PMID  13761879.
  17. ^ Мо Дж. Х., Пост Х. У. (1962). «Функциональная электростимуляция для передвижения при гемиплегии». Журнал-Ланцет. 82: 285–288. PMID  14474974.
  18. ^ Offner et al. (1965), патент 3 344 792
  19. ^ Пауэлл, Джоанна; Давид Пандян; Малькольм Гранат; Маргарт Кэмерон; Дэвид Стотт (1999). «Электростимуляция разгибателей запястья при постинсультной гемиплегии». Гладить. 30 (7): 1384–1389. Дои:10.1161 / 01.STR.30.7.1384. PMID  10390311.
  20. ^ Керн Х, Карраро У., Адами Н., Бирал Д., Хофер С., Форстнер С., Мёдлин М., Фогелауэр М., Понд А, Бонкомпаньи С., Паолини С., Майр В., Протаси Ф, Зампиери С. (2010). «Домашняя функциональная электрическая стимуляция восстанавливает перманентно денервированные мышцы у пациентов с параличом нижних конечностей с полным поражением нижних мотонейронов». Neurorehabil нейронное восстановление. 24 (8): 709–721. Дои:10.1177/1545968310366129. PMID  20460493. S2CID  5963094.
  21. ^ Kralj A, Bajd T. и Turk R. "Улучшение восстановления походки у пациентов с травмой позвоночника с помощью функциональной электрической стимуляции. Clin Orthop Relat Res 1988; 34–43
  22. ^ а б c d е Граупе Д., Дэвис Р., Кордилевски Х., Кон К. (1998). «Передвижение травматических параплегиков T4-12 с использованием функциональной нервно-мышечной стимуляции». Критик Rev Neurosurg. 8 (4): 221–231. Дои:10.1007 / s003290050081. PMID  9683682.
  23. ^ Даниэль Грауп (27 января 2012 г.). "ПАРАСТЕП 30 мин ходьбы от спортсменов с параличом нижних конечностей UNBRACED PARAPLEG-70.divx". Получено 15 апреля 2019 - через YouTube.
  24. ^ Нэш Н. С., Джейкобс П. Л., Монтальво Б. М., Клозе К. Дж., Гость Б., Нидхэм-Шрошир М. (1997). «Оценка программы тренировок для людей с параплегией SCI с использованием системы передвижения Parastep®1: Часть 5. Кровоток в нижних конечностях и гиперемическая реакция на окклюзию дополняются тренировкой передвижений». Архивы физической медицины и реабилитации. 78 (8): 808–814. Дои:10.1016 / S0003-9993 (97) 90192-1. PMID  9344298.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  25. ^ Гатер Д. Р., Долбоу Д., Цуй Б., Горжи А. С. (2011). «Терапия функциональной электростимуляцией после травмы спинного мозга». Нейрореабилитация. 28 (3): 231–248. Дои:10.3233 / nre-2011-0652. PMID  21558629.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  26. ^ Попович MR, Келлер T (2005). «Модульная система чрескожной функциональной электростимуляции». Медицинская инженерия и физика. 27 (1): 81–92. Дои:10.1016 / j.medengphy.2004.08.016. PMID  15604009.
  27. ^ Трэшер Т.А., Флетт Х.М., Попович М.Р. (2006). «Режим тренировки походки при неполном повреждении спинного мозга с использованием функциональной электростимуляции». Спинной мозг. 44 (6): 357–361. Дои:10.1038 / sj.sc.3101864. PMID  16249784.
  28. ^ Кападиа Н., Масани К., Крейвен Б.С., Джангрегорио Л.М., Хитциг С.Л., Ричардс К., Попович М.Р. (2014). «Рандомизированное испытание функциональной электростимуляции при ходьбе при неполном повреждении спинного мозга: влияние на способность ходить». Журнал медицины спинного мозга. 37 (5): 511–524. Дои:10.1179 / 2045772314y.0000000263. ЧВК  4166186. PMID  25229735.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  29. ^ Попович Д., Томович Р., Швиртлих Л. (1989). «Гибридная вспомогательная система - моторный нейропротез». IEEE Transactions по биомедицинской инженерии. 36 (7): 729–737. CiteSeerX  10.1.1.126.9159. Дои:10.1109/10.32105. PMID  2787281. S2CID  14663596.
  30. ^ Соломонов М., Баратта Р., Хирокава С., Райтор Н., Уокер В., Бодетт П., Сёдзи Н., Д'Амброзия Р. (1989). «Поколение RGO II: ортез с приводом от стимуляции мышц как практичная система ходьбы для людей с параплегией грудной клетки». Ортопедия. 12 (10): 1309–1315. PMID  2798239.
  31. ^ Triolo RJ, Bieri C, Uhlir J, Kobetic R, Scheiner A, Marsolais EB (1996). «Имплантированные системы функциональной нервно-мышечной стимуляции для лиц с повреждениями шейного отдела спинного мозга: отчеты о клинических случаях». Архивы физической медицины и реабилитации. 77 (11): 1119–1128. Дои:10.1016 / с0003-9993 (96) 90133-1. PMID  8931521.
  32. ^ Кобетик Р., То CS, Шнелленбергер Дж. Р., Оду М. Л., Буля ТС, Гаудио Р., Пино Дж., Ташман С., Триоло Р. Дж. (2009). «Разработка гибридного ортеза для стояния, ходьбы и подъема по лестнице после травмы спинного мозга». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 46 (3): 447–462. Дои:10.1682 / JRRD.2008.07.0087. PMID  19675995. S2CID  12626060.
  33. ^ Шантрейн, Алекс; Барибо, Ален; Убельхарт, Даниэль; Гремион, Джеральд (1999). «Боль в плече и дисфункция при гемиплегии: эффекты функциональной электростимуляции». Архивы физической медицины и реабилитации. 80 (3): 328–331. Дои:10.1016 / с0003-9993 (99) 90146-6. PMID  10084443.
  34. ^ Тейлор П.Н., Берридж Дж. Х., Дункерли А. Л., Вуд Д. А., Нортон Дж. А., Синглтон С., Суэйн И. Д. (1999). «Клиническое использование стимулятора ступни Odstock: его влияние на скорость и усилие ходьбы». Архивы физической медицины и реабилитации. 80 (12): 1577–1583. Дои:10.1016 / с0003-9993 (99) 90333-7. PMID  10597809.
  35. ^ Штейн Р.Б., Эвераерт Д.Г., Томпсон А.К., Чонг С.Л., Уиттакер М., Робертсон Дж., Кютер Г. (2010). «Долгосрочные терапевтические и ортопедические эффекты стимулятора падения стопы на ходьбу при прогрессирующих и непрогрессирующих неврологических расстройствах». Нейрореабилитация и нейроремонт. 24 (2): 152–167. Дои:10.1177/1545968309347681. PMID  19846759. S2CID  5977665.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  36. ^ Хаусдорф JM, Кольцо H (2008). «Влияние нового нейропротеза с радиочастотным управлением на симметрию и ритмичность походки у пациентов с хроническим гемипарезом». Американский журнал физической медицины и реабилитации / Ассоциация академических физиотерапевтов. 87 (1): 4–13. Дои:10.1097 / phm.0b013e31815e6680. PMID  18158427. S2CID  10860495.
  37. ^ Берридж Дж. Х., Хаугланд М., Ларсен Б., Сванеборг Н., Иверсен Х. К., Кристенсен П. Б., Пикеринг Р. М., Синкьяер Т. (2008). «Восприятие пациентами преимуществ и проблем использования имплантированного стимулятора« падающей стопы »ActiGait». J Rehabil Med. 40 (10): 873–875. Дои:10.2340/16501977-0268. PMID  19242627.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  38. ^ Кенни Л., Бултстра Дж., Бушман Р., Тейлор П., Манн Дж., Герменс Х., Хольшеймер Дж., Нене А., Теннигло М., ван дер Аа Х, Хобби Дж. (2002). «Имплантируемый двухканальный стимулятор ступни: первые клинические результаты». Искусственные органы. 26 (3): 267–270. Дои:10.1046 / j.1525-1594.2002.06949.x. PMID  11940030.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  39. ^ Перейра, Шелиала; Мехта, Свати; Макинтайр, Аманда; Лобо, Лиана; Тизелл, Роберт В. (1 декабря 2012 г.). «Функциональная электростимуляция для улучшения походки у лиц с хроническим инсультом». Темы реабилитации после инсульта. 19 (6): 491–498. Дои:10.1310 / tsr1906-491. ISSN  1074-9357. PMID  23192714. S2CID  7908908.
  40. ^ Кук А.В. (1976). «Электростимуляция при рассеянном склерозе». Hosp Pract. 11 (4): 51–8. Дои:10.1080/21548331.1976.11706516. PMID  1088368.
  41. ^ Carnstam, B .; Larsson, L.E .; Превец, Т. С. (1 января 1977 г.). «Улучшение походки после функциональной электростимуляции. I. Исследования изменений произвольной силы и проприоцептивных рефлексов». Скандинавский журнал восстановительной медицины. 9 (1): 7–13. ISSN  0036-5505. PMID  302481.
  42. ^ Barrett, C.L .; Mann, G.E .; Taylor, P.N .; Страйк, П. (1 апреля 2009 г.). «Рандомизированное испытание для изучения влияния функциональной электростимуляции и лечебных упражнений на ходьбу у людей с рассеянным склерозом». Рассеянный склероз (Хаундмиллс, Бейзингсток, Англия). 15 (4): 493–504. Дои:10.1177/1352458508101320. ISSN  1352-4585. PMID  19282417. S2CID  5080471.
  43. ^ Esnouf, J. E .; Taylor, P.N .; Mann, G.E .; Барретт, К. Л. (1 сентября 2010 г.). «Влияние на повседневную деятельность с использованием устройства функциональной электростимуляции для улучшения опущенной стопы у людей с рассеянным склерозом, измеренное с помощью канадской системы измерения профессиональной эффективности». Рассеянный склероз (Хаундмиллс, Бейзингсток, Англия). 16 (9): 1141–1147. Дои:10.1177/1352458510366013. ISSN  1477-0970. PMID  20601398. S2CID  19846734.
  44. ^ Штейн, Ричард Б .; Everaert, Dirk G .; Томпсон, Айко К .; Чонг, Су Линь; Уиттакер, Маура; Робертсон, Дженни; Кутер, Джеральд (1 февраля 2010 г.). «Долгосрочные терапевтические и ортопедические эффекты стимулятора падения стопы на ходьбу при прогрессирующих и непрогрессирующих неврологических расстройствах». Нейрореабилитация и нейроремонт. 24 (2): 152–167. Дои:10.1177/1545968309347681. ISSN  1552-6844. PMID  19846759. S2CID  5977665.
  45. ^ Уолс Т.Л., Риз Д., Каплан Д., Дарлинг В.Г. (2010). «Реабилитация с нервно-мышечной электростимуляцией приводит к функциональным улучшениям в передвижении у пациентов с вторично прогрессирующим и первично прогрессирующим рассеянным склерозом: отчет о серии случаев». J Altern Complement Med. 16 (12): 1343–9. Дои:10.1089 / acm.2010.0080. PMID  21138391.
  46. ^ Улица, Тамсын; Тейлор, Пол; Суэйн, Ян (1 апреля 2015 г.). «Эффективность функциональной электростимуляции на скорость ходьбы, категорию функциональной ходьбы и клинически значимые изменения для людей с рассеянным склерозом». Архивы физической медицины и реабилитации. 96 (4): 667–672. Дои:10.1016 / j.apmr.2014.11.017. ISSN  1532-821X. PMID  25499688.
  47. ^ Пул, Дайна; Валентин, Джейн; Медведь, Наташа; Доннелли, Сирил Дж .; Эллиотт, Кэтрин; Станнаж, Кэтрин (1 января 2015 г.). «Ортопедические и терапевтические эффекты после ежедневного применения функциональной электростимуляции в сообществе у детей с односторонним спастическим церебральным параличом: рандомизированное контролируемое исследование». BMC Педиатрия. 15: 154. Дои:10.1186 / s12887-015-0472-у. ISSN  1471-2431. ЧВК  4603297. PMID  26459358.
  48. ^ Боскес, Глендализ; Мартин, Ребекка; Макги, Лия; Садовски, Кристина (31 мая 2016 г.). «Улучшает ли терапевтическая электрическая стимуляция функции у детей с ограниченными возможностями? Полный обзор литературы». Журнал детской реабилитационной медицины. 9 (2): 83–99. Дои:10.3233 / PRM-160375. ISSN  1875-8894. PMID  27285801.
  49. ^ Синглтон, Кристина; Джонс, Хелен; Мэйкок, Лизз (2019). «Функциональная электростимуляция (ФЭС) для детей и подростков с церебральным параличом». Педиатрия и детское здоровье. 29 (11): 498–502. Дои:10.1016 / j.paed.2019.07.015. ISSN  1751-7222.
  50. ^ «Функциональная электрическая стимуляция стопы центрального неврологического происхождения | Рекомендации | NICE». www.nice.org.uk. Получено 14 июн 2016.
  51. ^ «Рэп-лист», история, лежащая в основе истории: никаких тяжелых чувств, Марк Коггинс"". 28 августа 2015 г.. Получено 10 февраля 2016.

дальнейшее чтение

  • Чудлер, Эрик Х. «Неврология для детей - клетки нервной системы». Веб-сервер факультета UW. Эрик Х. Чудлер, 1 июня 2011 г. Web. 7 июня 2011г. <http://faculty.washington.edu/chudler/cells.html >.
  • Купер Э. Б., Шердер Э. Дж. А., Купер Дж. Б. (2005) "Электрическое лечение пониженного сознания: опыт комы и болезни Альцгеймера", Neuropsyh Rehab (Великобритания). Vol. 15,389-405.
  • Купер Э. Б., Купер Дж. Б. (2003). «Электролечение комы через срединный нерв». Acta Neurochirurg Supp. 87: 7–10. PMID  14518514.
  • "FEScenter.org» Кливлендский центр FES ". FEScenter.org »На главную. Кливлендский медицинский центр, Университет Кейс Вестерн Резерв, Медицинский центр MetroHealth, 3 июня 2011 г. Web. 8 июня 2011г. <http://fescenter.org/index.php?option=com_content >
  • Graupe D (2002). «Обзор современного состояния неинвазивной ФЭС для самостоятельной ходьбы при параплегии грудного отдела». Неврологические исследования. 24 (5): 431–442. Дои:10.1179/016164102101200302. PMID  12117311. S2CID  29537770.
  • Граупе Д., Серрель-Базо Х, Керн Х, Карраро У. (2008). «Ходьба, медицинские результаты и тренировка пациентов в FES иннервируемых мышц для передвижения при полной параплегии грудного отдела». Neurol. Res. 31 (2): 123–130. Дои:10,1179 / 174313208X281136. PMID  18397602. S2CID  34621751.
  • Джонстон, Лоранс. «ФЭС». Травма спинного мозга человека: новые и появляющиеся методы лечения. Институт травмы спинного мозга, Исландия. Интернет. 7 июня 2011г. <http://www.sci-therapies.info/FES.htm >.
  • Lichy A., Libin A., Ljunberg I., Groach L., (2007) "Сохранение здоровья костей после острого повреждения спинного мозга: дифференциальные ответы на вмешательство нервно-мышечной электростимуляции", Proc. 12-я ежегодная конференция. Международного общества FES, Филадельфия, Пенсильвания, сессия 2, документ 205.
  • Лю И-Лян, Лин Ци-Дан, Кан Эн-Тан, Нео Кун-Ги, Лиав Дер-Джанг, Ван Кун-Ли, Лиу Вун-Тай, Чжу Чун-Сян, Сиу-Хун Чан Даниэль (2009). «Летучие электрические переключения в функциональном полиимиде, содержащем электронодонорные и -акцепторные части». Журнал прикладной физики. 105 (4): 1–9. Bibcode:2009JAP ... 105d4501L. Дои:10.1063/1.3077286.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Нолти, Джон и Джон Сундстен. Человеческий мозг: введение в его функциональную анатомию. 5-е изд. Сент-Луис: Мосби, 2002.
  • Розенцвейг, Марк Р., Арнольд Л. Лейман и С. Марк. Breedlove. Биологическая психология. Сандерленд: Sinauer Associates, 2003.
  • Вилкенфельд Ари Дж., Оду Муса Л., Триоло Рональд Дж. (2006). «Возможность функциональной электростимуляции для управления осанкой сидя после травмы спинного мозга: имитационное исследование». Журнал исследований и разработок в области реабилитации. 43 (2): 139–43. Дои:10.1682 / jrrd.2005.06.0101. PMID  16847781.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  • Юань Ван, Мин Чжан, Рана Нетра, Хай Лю, Чен-ван Цзинь, Шао-хуй Ма (2010). «Исследование функциональной магнитно-резонансной томографии человеческого мозга в областях, связанных с болью, вызванных электрической стимуляцией с различной интенсивностью». Неврология Индия. 58 (6): 922–27. Дои:10.4103/0028-3886.73748. PMID  21150060.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)

внешняя ссылка