Bu çalışma, seçici sinir transferi cerrahisinden sonra protez fonksiyonunu geliştirmek için bir protokol sunmaktadır. Rehabilitasyon girişimleri hasta bilgilendirme ve seçimi, yara iyileşmesinin desteklenmesi, üst ekstremitenin duyusal-motor alanlarının kortikal olarak yeniden aktivasyonu, seçici kas aktivasyonunun eğitimi, günlük yaşamda protez kullanımı ve düzenli takip değerlendirmelerini içerir.
Hedefe Yönelik Kas Reinnervasyonu (TMR), dirsek üstü amputasyondan sonra miyoelektrik protezler için biyolojik kontrol arayüzünü geliştirir. Kas birimlerinin seçici aktivasyonu, sinirlerin cerrahi olarak yeniden yönlendirilmesi ve çok sayıda bağımsız miyoelektrik kontrol sinyali verilmesi ile mümkün olur. Bununla birlikte, bu müdahale dikkatli hasta seçimi ve spesifik rehabilitasyon tedavisi gerektirir. Burada, uzman bir Delphi çalışmasına dayanarak, TMR uygulanan üst ekstremite amputeleri için bir rehabilitasyon protokolü sunulmaktadır. Ameliyat öncesi müdahaleler arasında ayrıntılı hasta değerlendirmesi ve ağrı kontrolü, kas dayanıklılığı ve gücü, denge ve kalan eklemlerin hareket açıklığı için genel önlemler yer alır. Ameliyattan sonra, ek terapötik müdahaleler ödem kontrolü ve skar tedavisine ve üst ekstremite kontrolünden sorumlu kortikal alanların seçici aktivasyonuna odaklanır. Hedef kasların başarılı bir şekilde yeniden innervasyonunu takiben, yeni kas birimlerinin aktivasyonunu eğitmek için yüzey elektromiyografik (sEMG) biofeedback kullanılır. Daha sonra, masa üstü bir protez, protez kontrolünün ilk deneyimini sağlayabilir. Gerçek protezi taktıktan sonra, eğitim nesneler olmadan tekrarlayan tatbikatları, nesne manipülasyonunu ve son olarak günlük yaşam aktivitelerini içerir. Sonuçta, düzenli hasta randevuları ve fonksiyonel değerlendirmeler, protez fonksiyonunun izlenmesine ve arızalı olması durumunda erken müdahalelerin yapılmasına olanak tanır.
Üst ekstremitenin yüksek amputasyonları protez replasmanı için bir zorluk sağlar1. Dirsek eklemi fonksiyonunun yanı sıra, aktif protez sistemleri protez elin açılmasını/kapanmasını ve ideal olarak pronasyon/supinasyon ve/veya bilek uzatma/fleksiyonunu da içermelidir. Bununla birlikte, standart miyoelektrik cihazların kontrolü genellikle sadece2 kastan gelen giriş sinyallerine dayanır. Bunlar geleneksel olarak transhumeral amputasyonlardan sonra biseps ve triceps kasları ve glenohumeral amputasyonlardan sonra latissimus dorsi ve pektoralis majör kaslarıdır3. Tüm protez eklemleri kontrol etmek için, amputelerin aktif eklemler arasında geçiş yapması gerekir (örneğin, iki kasın birlikte kasılmasını kullanarak)1. Bu, kararlı bir kontrol paradigması sağlarken, iki veya daha fazla protez eklemin eşzamanlı hareketlerine izin vermeyen yavaş ve sezgisel olmayan kontrol ile sonuçlanan önemli bir kısıtlamaortaya çıkar 4. Bu durum protezin işlevselliğini sınırlar ve dirsek üstü amputasyonlardan sonra protez terk edilme oranlarının yüksek olmasının nedenlerinden biridir5.
Bu tür protez bağlantı parçaları için sınırlı ve sezgisel olmayan kontrolün üstesinden gelmek için, seçici sinir transferleri kullanılabilir. Hedefli Kas Reinnervasyonu (TMR) olarak da bilinen bu yaklaşım, başlangıçta ampute edilmiş el ve kola artık uzuv içindeki farklı hedef kaslara hizmet eden sinirleri yeniden yönlendirerek cerrahi olarak miyo-kontrol sinyallerinin oluşturulmasından oluşur 6,7. Başarılı bir reinnervasyondan sonra, reinnerve kas ünitelerinin daha seçici aktivasyonu mümkün hale gelir8. Ortaya çıkan elektromiyografik (EMG) aktivite daha sonra protez kontrolü için kullanılabilir ve altı adede kadar kontrol sinyali verebilir.
TMR'nin protezfonksiyonunu önemli ölçüde iyileştirebileceği konusunda geniş bir fikir birliği olsa da, güdükteki çoklu kasların seçici aktivasyonu ve uygun kontrolü, özellikle postoperatif erken dönemde hastalar için bir zorluk oluşturmaktadır. Protez kontrolünün bu artan karmaşıklığı, amputasyondan sonra azalan çoklu duyusal geri besleme ile birleştiğinde, cerrahi prosedürden tam olarak yararlanmak için spesifik bir rehabilitasyon gerektirir. Burada, son önerilere dayanarak terapi müdahaleleri için adım adım bir kılavuz sağlanmıştır10. Müdahalelere ve ideal bir ortamda aldıkları tahmini süreye genel bir bakış Şekil 1'de bulunabilir.
Şekil 1: Yeni bir aşamanın başlangıcını işaret eden kilometre taşları da dahil olmak üzere rehabilitasyon sürecindeki aşamalara genel bakış. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Protokol, bir Avrupa Delphi çalışması10 kapsamında geliştirilmiştir. Hastalar üzerindeki uygulamasının değerlendirilmesi, Viyana Tıp Üniversitesi yerel araştırma etik komitesi tarafından onaylandı ve Helsinki Deklarasyonu'na göre gerçekleştirildi. Aksi belirtilmemişse, burada açıklanan adımlar bir mesleki terapist veya fizyoterapist tarafından gerçekleştirilmelidir.
1. Ameliyat öncesi müdahaleler
2. Ameliyat sonrası erken müdahaleler
3. Sinyal eğitimi
Şekil 2: Yüzey EMG biofeedback için kurulum. Terapist, hastanın cildine, gerekli hareket ipucunu açıklarken (yumruk yaparak) EMG sinyalinin beklendiği bir elektrot yerleştirir. Hasta ve terapist, hastanın kas aktivitesini (EMG) bilgisayar ekranında görebilir ve bu geri bildirimi en iyi elektrot pozisyonunu ve hareket ipucunu bulmak için kullanabilir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Biofeedback aracılığıyla görüntülenen EMG sinyallerinin şematik çizimi. Her kanal (farklı bir renkte) belirli bir kas parçasına eşlenir ve daha sonra belirli bir protez hareketinden sorumlu olacaktır. İyi ayırma, burada gösterildiği gibi, protezin sadece amaçlanan hareketleri gerçekleştirmesini sağlar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Hasta artık ekstremitesine yüzey elektrotları takılı masa üstü protezi kontrol etmektedir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Protez eğitimi
5. Takip değerlendirmeleri
Tanımlanan rehabilitasyon protokolü, Viyana Tıp Üniversitesi'nde klinik bir ortamda uygulandı ve fizibilitesi ve sonuçları, yakın zamanda yayınlanan bir klinik çalışmada değerlendirildi9. Bildirilen 9 hasta, TMR cerrahisinin ve müteakip rehabilitasyonun fizibilitesini değerlendirmek için çalışmaya 30 hasta katıldı. Şekil 5 , bu 30 hastadan 11'ine TMR'nin protez takma yoluyla işlevi iyileştirmenin bir yolu olarak değil, bir ağrı tedavisi olarak uygulandığını göstermektedir. Başlangıçta protez takılmasını hedefleyen kalan 19 hastadan beşi, montajın yüksek maliyetleri (tahmini 75.000-150.000 € arasında), rehabilitasyon için yetersiz zaman veya protezin yüksek ağırlığı nedeniyle buna karşı karar verdi. Bir hastada, intraoperatif eksplorasyon, küresel bir brakiyal pleksus hasarı ortaya çıkardı ve bu da daha fazla sinir transferini imkansız hale getirdi. Bu hasta vücuduyla çalışan cihazını kullanmaya devam etti. Protez rehabilitasyonu yapılan kalan 13 hastanın 10'u takip değerlendirmesi için hazırdı.
Şekil 5: Fizibilite çalışmasına dahil edilen hastaları gösteren akış şeması. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Sonuçlar Southampton El Değerlendirme Prosedürü (SHAP)19, Eylem Araştırma Kol Testi (ARAT)20,21 ve Clothespin-Relokasyon Testi (CPRT)6,26 kullanılarak değerlendirildi. Bu değerlendirmeler, protez fonksiyonunu değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan testlerdir. Değerlendirme, son protez uygulamasından en az 6 ay sonra yapıldı. Ek olarak, hastalara protez takma alışkanlıkları hakkında sorular soruldu.
Salminger ve ark.9 tarafından tanımlandığı gibi, TMR cerrahisinden sonra 10 hastanın değerlendirilmesinde SHAP skoru 40.5 ± 8.1 (sağlıklı bir üst ekstremite yaklaşık 100 puana sahip) ve ARAT skoru 20.4 ± 1.9 (57 maksimum skor ve 0 üst ekstremite fonksiyonunu temsil etmeyen) olarak ortaya konmuştur (Tablo 1). CPRT'de hastalar 34.3 ± 14.4 sn içinde görevleri tamamlayabildiler. Protezlerini günde 3-10 saat arasında değişen bir takma süresiyle günlük olarak taktıklarını bildirdiler.
Sonuç değerlendirmesi | Puan | Sağlıklı üst ekstremite için beklenen skor |
SHAP | 40,5 ± 8,1 | 100 |
ARAT | 20,4 ± 1,9 | 57 |
CPRT (CPRT) | 34.3 ± 14.4 Saniye | - |
Tablo 1: TMR cerrahisi ve rehabilitasyonu sonrası hastaların protez fonksiyonları. SHAP ve ARAT'ta, daha yüksek puanlar, CPRT'de daha az zamana ihtiyaç duyulmasıyla da belirtilen daha iyi bir işlev anlamına gelir. Değerlendirilen toplam hasta: n = 10. Referans9'un izniyle uyarlanmıştır.
Son yıllarda, seçici sinir transferleri protez fonksiyonunu arttırmak için giderek daha fazla kullanılmaktadır27. Bu alandaki deneyimli klinisyenler, amputelerin cerrahi işlemden sonra ustaca protez kullanabilmeleri için rehabilitasyonun gerekli olduğunu takdir etmişlerdir27. Bununla birlikte, yapılandırılmış terapi programlarının eksikliği vardır. Mevcut protokol, mesleki ve fizyoterapistlere uzun TMR süreci boyunca hastalara rehberlik edecek araçları ve yapıyı sağlamayı amaçlamıştır. Daha önceki tedavi önerilerinin aksine (daha az karmaşık sinir transferleri için geliştirilmiştir)28, protez öncesi eğitime ve seçici kas kontrolüne izin vermek için EMG biofeedback kullanımına daha güçlü bir odaklanma vardır.
Fizibilite çalışması9'da gösterildiği gibi, hastanın beklentilerini tartışmak ameliyat sonrası başarı için esastır. Yüksek motivasyonlu hastaların dahil edilmesi, tarif edilen mükemmel sonuçların elde edilmesine kesinlikle yardımcı oldu. Açıklanan protokole daha az uyum, protez fonksiyonunun azalmasına neden olabilir. Ek olarak, tüm hastalar protez takma izni almak istemez (veya bir tane almayı göze alabilir). Bununla birlikte, TMR, nöroma veya hayalet uzuv ağrısını iyileştirmek için hala mümkün olabilir, çünkü son çalışmalar bu koşulları hafifletmek için sinir transferlerinin potansiyelini göstermiştir 29,30,31. Bu gibi durumlarda, rehabilitasyon programı önceden kısaltılır. Yine de, reinnerve olmuş kasların ve bir protezin kontrollü aktivasyonunun düzenli olarak eğitilmesinin ağrı durumunu daha da iyileştirebileceğini deneyimledik32. Burada, paylaşılan karar verme esastır, çünkü bazı hastalar uzun vadedeağrıyı azaltma potansiyeli için protez takabilirken, diğerleri ilgilenmeyebilir.
Deneyimlerimize göre, gelecekteki uyumu değerlendirmek için hastayla ayrıntılı bir tartışma şarttır. Reinnervasyon süresine, motor öğrenme kapasitesine ve hastanın mevcudiyetine bağlı olarak, rehabilitasyon sürecinin 9-15 ay arasında sürmesi muhtemeldir. Bir hastanın üst ekstremite fonksiyonunun iyileştirilmesi için çaba göstermediğini veya başka bir cihazı (örneğin, vücutla çalışan protezler) daha iyi kullanabileceğini varsayalım. Bu durumda, zaman (ve muhtemelen finansal) taahhüdün buna değer olduğu düşünülmeyebilir. Kaynak tasarrufu sağlamak için, sadece prosedüre güçlü bir ilgi gösteren ve ameliyatı yalnızca tam rehabilitasyon prosedürü öngörüldüğünde fonksiyonel amaçlar için gerçekleştiren hastaları dahil etmenizi şiddetle tavsiye ederiz. Son olarak, ameliyat, terapi ve montaj masrafları muhtemelen bu noktada karşılanmalıdır.
Açıklanan çalışma protokolünün, özel ihtiyaçlarını karşılamak için klinik akıl yürütmeye dayalı olarak her birey için uyarlanması gerekir. Fiziksel ve psikolojik yandaş hastalıklar göz önünde bulundurulmalı ve burada açıklanan müdahalelere ek olarak yeterli tedavi (örneğin, psikoterapi) sunulmalıdır. Amputasyondan hemen sonra TMR alan hastalarda, fazla mesai geliştiren psikolojik durumlar için daha yakın bir tarama gerekebilir. Bunun dışında bu hasta grubu için protokolde herhangi bir değişikliğe gerek yoktur. Motor öğreniminde daha hızlı ilerleyebilirler, çünkü hala bimanual aktivitelere alışkın olabilirler. Bu protokol kapsamında cerrah tarafından ameliyat edilen sinir transferleri tanımlanmakta, hangi motor komutların eğitilmesi gerektiği ve hangi kas parçaları için beklendiği tanımlanmaktadır. Protez uç cihazının seçimi protez eğitimini etkilemektedir. Çok eklemli protezler için, farklı kavrama tipleri arasında geçiş yapmak ve bunların nasıl kullanılacağı, gerekirse tedaviye dahil edilmelidir.
Klinik merkezden uzakta yaşayan veya düzenli olarak yüz yüze rehabilitasyona katılamayan hastalar için rehabilitasyon protokolünün benimsenmesi gerekmektedir. Bunlar arasında ev eğitimine daha güçlü bir odaklanma, hastanın evinin yakınında bir terapistin olası katılımı ve çevrimiçi video görüşmeleri yoluyla telerehabilitasyon oturumları bulunmaktadır. Telerehabilitasyon çözümleri, tüm veri koruma gereksinimlerini karşılarken istikrarlı bir video ve ses bağlantısı sağlamalıdır. Bu hastalarda sinyal eğitimi için ameliyattan 6-9 ay sonra klinik merkeze ilk ziyaret planlanmalıdır. Ziyaret genellikle günde iki kez terapi seansları ile 1 hafta sürer. Çoğu durumda, şu anda iyi sinyal ayrımı sağlanabilir. Aksi takdirde, sinyal eğitimi için başka bir konaklama gereklidir ve hasta evde eğitim için basit bir sEMG biofeedback cihazı alabilir. İyi bir sinyal ayrımı kurulduğunda, protez uzmanı bir test soketi üretebilir ve sinyal pozisyonları kalış sırasında tanımlanabilir. Bu, protezcinin hasta eve döndüğünde son uyumu oluşturmasını sağlar. Son protez 1-2 ay sonra ikinci bir 1 haftalık ziyarette takılabilir ve protez eğitimine başlanabilir. Gelişmiş protez eğitimi ve daha fazla takip ziyareti, hastanın ihtiyaçlarına bağlı olarak uzak bir ortamda veya merkeze yapılan bir sonraki ziyaret sırasında gerçekleşebilir.
Ayrıca, protezin mekanik arayüzünü iyileştirmek için osseointegrasyon33 gibi diğer cerrahi müdahaleler TMR34 ile birleştirilebilir. Bu durumda, spesifik müdahaleler dahil edilmelidir (osseointegrasyon35'ten sonra derecelendirilmiş ağırlık taşıma eğitimi gibi). Ek olarak, açıklanan protokol doğrudan protez kontrol sistemleri için tasarlanmış olsa da (bir elektrotun bir harekete karşılık geldiği durumlarda), bir model tanıma kontrol sistemi planlanıyorsa ilkeleri aynı kalır. Rehabilitasyondaki temel fark, tek kasların seçici aktivasyonunun daha az alakalı hale gelmesi, birkaç kasın özel ve tekrarlanabilir aktivasyon modellerinin eğitilmesi gerektiğidir36.
Yazarların herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma, Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve inovasyon programı (hibe anlaşması No. 810346) kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi'nden (ERC) fon almıştır. Yazarlar, bu yayında kullanılan illüstrasyonları hazırladığı için Aron Cserveny'ye teşekkür eder.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dynamic Arm Plus® system with a Variplus Speed prosthetic hand | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | This prosthetic system was used together with a computer (and Bluetooth connection) for sEMG Biofeedback. Later, it was used for table top prosthetic training and as the patient's prosthetic fitting. | |
ElbowSoft TMR | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | In combination with the Dynamic Arm Plus system and a standard computer (with Windows 7, 8 or 10), this software allows the visualisation of EMG signals as well as changing settings in the prosthetic system. | |
EMG electrodes | Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany | electrodes 13E202 = 50 | The EMG electrodes used in this study were bipolar and included a ground and a 50 Hz filter. They were used with the Dynamic Arm Plus®. |
Folding Mirror Therapy Box (Arm/Foot/Ankle) | Reflex Pain Management Therapy Store | This box was used for mirror therapy. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır