Name: therapy interventions for upper limb amputees undergoing selective nerve transfers
Uploaded: 2021-10-29T14:00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Therapy Interventions for Upper Limb Amputees Undergoing Selective Nerve Transfers at JoVE.com

Deze studie heeft financiering ontvangen van de European Research Council (ERC) in het kader van het Horizon 2020 onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie (subsidieovereenkomst nr. 810346). De auteurs danken Aron Cserveny voor het voorbereiden van de illustraties die in deze publicatie worden gebruikt.

<ol>
	<li>Vujaklija, I., Farina, D., Aszmann, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+developments+in+prosthetic+arm+systems.">New developments in prosthetic arm systems.</a> Orthopedic Research and Reviews. 8, 31-39 (2016).</li><li>Zhou, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoding+a+new+neural+machine+interface+for+control+of+artificial+limbs.">Decoding a new neural machine interface for control of artificial limbs.</a> Journal of Neurophysiology. 98 (5), 2974-2982 (2007).</li><li>Sturma, A., Salminger, S., Aszmann, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proximale+Amputationen+des+Armes:+Technische,+chirurgische+und+handtherapeutische+M&#246;glichkeiten.">Proximale Amputationen des Armes: Technische, chirurgische und handtherapeutische M&#246;glichkeiten.</a> Zeitschrift f&#252;r Handtherapie. 21 (1), 18-25 (2018).</li><li>Uellendahl, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upper+extremity+myoelectric+prosthetics.">Upper extremity myoelectric prosthetics.</a> Physical Medicine &amp; Rehabilitation Clinics of North America. 11 (3), 639-652 (2000).</li><li>Biddiss, E., Chau, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upper-limb+prosthetics:+critical+factors+in+device+abandonment.">Upper-limb prosthetics: critical factors in device abandonment.</a> American Journal of Physical Medicine &amp; Rehabilitation. 86 (12), 977-987 (2007).</li><li>Kuiken, T. A., Dumanian, G. A., Lipschutz, R. D., Miller, L. A., Stubblefield, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+targeted+muscle+reinnervation+for+improved+myoelectric+prosthesis+control+in+a+bilateral+shoulder+disarticulation+amputee.">The use of targeted muscle reinnervation for improved myoelectric prosthesis control in a bilateral shoulder disarticulation amputee.</a> Prosthetics and Orthotics International. 28 (3), 245-253 (2004).</li><li>Aszmann, O. C., Dietl, H., Frey, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+nerve+transfers+to+improve+the+control+of+myoelectrical+arm+prostheses.">Selective nerve transfers to improve the control of myoelectrical arm prostheses.</a> Handchirurgie, Mikrochirurgie, plastische Chirurgie. 40 (1), 60-65 (2008).</li><li>Cheesborough, J. E., Smith, L. H., Kuiken, T. A., Dumanian, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+muscle+reinnervation+and+advanced+prosthetic+arms.">Targeted muscle reinnervation and advanced prosthetic arms.</a> Seminars in Plastic Surgery. 29 (1), 62-72 (2015).</li><li>Salminger, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outcomes,+challenges+and+pitfalls+after+targeted+muscle+reinnervation+in+high+level+amputees.+Is+it+worth+the+effort.">Outcomes, challenges and pitfalls after targeted muscle reinnervation in high level amputees. Is it worth the effort.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 144 (6), 1037-1043 (2019).</li><li>Sturma, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rehabilitation+of+high+upper+limb+amputees+after+Targeted+Muscle+Reinnervation.">Rehabilitation of high upper limb amputees after Targeted Muscle Reinnervation.</a> Journal of Hand Therapy: Official Journal of the American Society of Hand Therapists. , (2020).</li><li>Ramachandran, V. S., Rogers-Ramachandran, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaesthesia+in+phantom+limbs+induced+with+mirrors.">Synaesthesia in phantom limbs induced with mirrors.</a> Proceedings Biological Sciences. 263 (1369), 377-386 (1996).</li><li>Rothgangel, A. S., Braun, S. M., Beurskens, A. J., Seitz, R. J., Wade, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+aspects+of+mirror+therapy+in+rehabilitation.">The clinical aspects of mirror therapy in rehabilitation.</a> International Journal of Rehabilitation Research. 34 (1), 1-13 (2011).</li><li>Dickstein, R., Deutsch, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+imagery+in+physical+therapist+practice.">Motor imagery in physical therapist practice.</a> Physical Therapy. 87 (7), 942-953 (2007).</li><li>Bowering, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+graded+motor+imagery+and+its+components+on+chronic+pain:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">The effects of graded motor imagery and its components on chronic pain: A systematic review and meta-analysis.</a> The Journal of Pain. 14 (1), 3-13 (2013).</li><li>Moseley, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The graded motor imagery handbook. , (2012).</li><li>Merletti, R., Parker, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electromyography: Physiology, engineering, and non-invasive applications. , (2004).</li><li>Sturma, A., Hruby, L. A., Prahm, C., Mayer, J. A., Aszmann, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rehabilitation+of+upper+extremity+nerve+injuries+using+surface+EMG+biofeedback:+Protocols+for+clinical+application.">Rehabilitation of upper extremity nerve injuries using surface EMG biofeedback: Protocols for clinical application.</a> Frontiers in Neuroscience. 12 (906), (2018).</li><li>Farina, D., Aszmann, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bionic+limbs:+clinical+reality+and+academic+promises.">Bionic limbs: clinical reality and academic promises.</a> Science Translational Medicine. 6 (257), 212 (2014).</li><li>Kyberd, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practice+evaluation.+Case+studies+to+demonstrate+the+range+of+applications+of+the+Southampton+Hand+Assessment+Procedure.">Practice evaluation. Case studies to demonstrate the range of applications of the Southampton Hand Assessment Procedure.</a> British Journal of Occupational Therapy. 72 (5), 212-218 (2009).</li><li>Lyle, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+performance+test+for+assessment+of+upper+limb+function+in+physical+rehabilitation+treatment+and+research.">A performance test for assessment of upper limb function in physical rehabilitation treatment and research.</a> Internationale Journal of Rehabilitation Research. 4, 483-492 (1981).</li><li>Yozbatiran, N., Der-Yeghiaian, L., Cramer, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standardized+approach+to+performing+the+action+research+arm+test.">A standardized approach to performing the action research arm test.</a> Neurorehabil Neural Repair. 22 (1), 78-90 (2008).</li><li>Hermansson, L. M., Bernspang, B., Eliasson, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+capacity+for+myoelectric+control:+a+new+Rasch-built+measure+of+prosthetic+hand+control.">Assessment of capacity for myoelectric control: a new Rasch-built measure of prosthetic hand control.</a> Journal of rehabilitation medicine. 37 (3), 166-171 (2005).</li><li>Hermansson, L. M., Fisher, A. G., Bernsp&#229;ng, B., Eliasson, A. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intra-+and+inter-rater+reliability+of+the+assessment+of+capacity+for+myoelectric+control.">Intra- and inter-rater reliability of the assessment of capacity for myoelectric control.</a> Journal of Rehabilitation Medicine. 38 (2), 118-123 (2006).</li><li>McHorney, C. A., Ware Jr, ., E, J., Raczek, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MOS+36-item+short-form+health+survey+(SF-36):+II.+Psychometric+and+clinical+tests+of+validity+in+measuring+physical+and+mental+health+constructs.">The MOS 36-item short-form health survey (SF-36): II. Psychometric and clinical tests of validity in measuring physical and mental health constructs.</a> Medical Care. 31, 247-263 (1993).</li><li>Gummesson, C., Atroshi, I., Ekdahl, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+disabilities+of+the+arm,+shoulder+and+hand+(DASH)+outcome+questionnaire:+longitudinal+construct+validity+and+measuring+self-rated+health+change+after+surgery.">The disabilities of the arm, shoulder and hand (DASH) outcome questionnaire: longitudinal construct validity and measuring self-rated health change after surgery.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 4 (1), 11 (2003).</li><li>Stubblefield, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occupational+therapy+outcomes+with+targeted+hyper-reinnervation+nerve+transfer+surgery:+Two+case+studies.">Occupational therapy outcomes with targeted hyper-reinnervation nerve transfer surgery: Two case studies.</a> MEC '05 Intergrating Prosthetics and Medicine, Proceedings of the 2005 MyoElectric Controls/Powered Prosthetics. , (2005).</li><li>Geary, M., Gaston, R. G., Loeffler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+and+technological+advances+in+the+management+of+upper+limb+amputees.">Surgical and technological advances in the management of upper limb amputees.</a> The Bone &amp; Joint Journal. 103 (3), 430-439 (2021).</li><li>Stubblefield, K. A., Miller, L. A., Lipschutz, R. D., Kuiken, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occupational+therapy+protocol+for+amputees+with+targeted+muscle+reinnervation.">Occupational therapy protocol for amputees with targeted muscle reinnervation.</a> Journal of Rehabilitation Research &amp; Development. 46 (4), 481-488 (2009).</li><li>Dumanian, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+muscle+reinnervation+treats+neuroma+and+phantom+pain+in+major+limb+amputees:+A+randomized+clinical+trial.">Targeted muscle reinnervation treats neuroma and phantom pain in major limb amputees: A randomized clinical trial.</a> Annals of Surgery. 270 (2), 238-246 (2018).</li><li>Pet, M. A., Ko, J. H., Friedly, J. L., Mourad, P. D., Smith, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+targeted+nerve+implantation+reduce+neuroma+pain+in+amputees.">Does targeted nerve implantation reduce neuroma pain in amputees.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (10), 2991-3001 (2014).</li><li>Souza, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+muscle+reinnervation:+a+novel+approach+to+postamputation+neuroma+pain.">Targeted muscle reinnervation: a novel approach to postamputation neuroma pain.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (10), 2984-2990 (2014).</li><li>Sturma, A., Hruby, L. A., Vujaklija, I., &#216;stlie, K., Farina, D., Aszmann, O. C., Farina, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+strategies+for+phantom+limb+pain.">Treatment strategies for phantom limb pain.</a> Bionic Limb Reconstruction. , 113-124 (2021).</li><li>Li, Y., Branemark, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osseointegrated+prostheses+for+rehabilitation+following+amputation+:+The+pioneering+Swedish+model.">Osseointegrated prostheses for rehabilitation following amputation : The pioneering Swedish model.</a> Der Unfallchirurg. 120 (4), 285-292 (2017).</li><li>Vincitorio, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+muscle+reinnervation+and+osseointegration+for+pain+relief+and+prosthetic+arm+control+in+a+woman+with+bilateral+proximal+upper+limb+amputation.">Targeted muscle reinnervation and osseointegration for pain relief and prosthetic arm control in a woman with bilateral proximal upper limb amputation.</a> World Neurosurgery. 143, 365-373 (2020).</li><li>Jonsson, S., Caine-Winterberger, K., Branemark, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osseointegration+amputation+prostheses+on+the+upper+limbs:+methods,+prosthetics+and+rehabilitation.">Osseointegration amputation prostheses on the upper limbs: methods, prosthetics and rehabilitation.</a> Prosthetics and Orthotics International. 35 (2), 190-200 (2011).</li><li>Stubblefield, K., Kuiken, T., Kuiken, T., Schultz-Feuser, A., Barlow, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Occupational+therapy+for+the+targeted+muscle+reinnervation+patient.">Occupational therapy for the targeted muscle reinnervation patient.</a> Targeted Muscle Reinnervation. , 99-119 (2014).</li></ol>

De auteurs hebben geen belangenconflicten.

In de afgelopen jaren zijn selectieve zenuwtransfers in toenemende mate gebruikt om de prothetische functie te verbeteren27. Ervaren clinici op dit gebied zijn gaan inzien dat revalidatie essentieel is om geamputeerden in staat te stellen een prothese te gebruiken na de chirurgische ingreep27. Er is echter een gebrek aan gestructureerde therapieprogramma's. Het huidige protocol was bedoeld om de ergo- en fysiotherapeuten de tools en structuur te bieden om de patiënten tijdens het lange TMR-proces te begeleiden. In tegenstelling tot eerdere suggesties voor therapie (ontwikkeld voor minder complexe zenuwtransfers)28, is er een sterkere focus op pre-prothetische training en het gebruik van EMG-biofeedback om selectieve spiercontrole mogelijk te maken.
Zoals blijkt uit de haalbaarheidsstudie9, is het bespreken van de verwachtingen van de patiënt essentieel voor postoperatief succes. De inclusie van zeer gemotiveerde patiënten heeft zeker bijgedragen aan het bereiken van de beschreven uitstekende resultaten. Minder naleving van het beschreven protocol kan leiden tot een verminderde prothetische functie. Bovendien willen niet alle patiënten een prothetische fitting ontvangen (of kunnen ze het zich veroorloven om er een te krijgen). TMR kan echter nog steeds haalbaar zijn om neuroom of fantoompijn te verbeteren, omdat recente studies het potentieel van zenuwoverdrachten hebben aangetoond om deze aandoeningen te verlichten 29,30,31. Voor dergelijke gevallen is het revalidatieprogramma verkort. Toch hebben we ervaren dat regelmatige training van gecontroleerde activering van de gerenerveerde spieren en een prothese de pijnsituatie verder kan verbeteren32. Hier is gedeelde besluitvorming essentieel, omdat sommige patiënten een prothese kunnen dragen vanwege het potentieel om pijn op de lange termijn te verminderen32, terwijl anderen misschien niet geïnteresseerd zijn.
In onze ervaring is een gedetailleerde discussie met de patiënt essentieel om toekomstige naleving te evalueren. Afhankelijk van de hernervatietijd, het motorisch leervermogen en de beschikbaarheid van de patiënt, zal het revalidatieproces waarschijnlijk tussen de 9-15 maanden duren. Stel dat een patiënt niet streeft naar de verbetering van de functie van de bovenste ledematen of beter gebruik maakt van een ander apparaat (bijvoorbeeld door het lichaam aangedreven prothesen). In dat geval zou men de tijd (en mogelijk financiële) inzet niet de moeite waard vinden. Om middelen te besparen, raden we ten zeerste aan om alleen patiënten op te nemen die een sterke interesse in de procedure tonen en de operatie alleen voor functionele doeleinden uitvoeren wanneer de volledige revalidatieprocedure wordt verwacht. Ten slotte moeten de kosten voor de operatie, therapie en aanpassing op dat moment waarschijnlijk worden gedekt.
Het beschreven onderzoeksprotocol moet voor elk individu worden aangepast op basis van klinische redeneringen om aan hun specifieke behoeften te voldoen. Fysieke en psychologische comorbiditeiten moeten worden overwogen en adequate behandeling (bijv. Psychotherapie) moet worden aangeboden naast de hier beschreven interventies. Bij patiënten die TMR onmiddellijk na amputatie krijgen, kan een nadere screening op psychologische aandoeningen die overuren ontwikkelen nodig zijn. Verder is er voor deze groep patiënten geen wijziging in het protocol nodig. Ze kunnen zelfs sneller vooruitgang boeken in motorisch leren, omdat ze misschien nog steeds gewend zijn aan bimanuele activiteiten. Binnen dit protocol bepalen de zenuwoverdrachten die door de chirurg worden uitgevoerd, welke motorische commando's moeten worden getraind en worden verwacht voor welke spierdelen. De keuze van het prothetische eindapparaat beïnvloedt de prothetische training. Voor multi-gearticuleerde prothesen moet het schakelen tussen verschillende grijpertypen en hoe ze te gebruiken, indien nodig, in de therapie worden opgenomen.
Voor patiënten die ver weg van het klinische centrum wonen of die niet regelmatig persoonlijke revalidatie kunnen bijwonen, zijn adopties in het revalidatieprotocol nodig. Ze omvatten een sterkere focus op thuistraining, de mogelijke betrokkenheid van een therapeut in de buurt van het huis van de patiënt en telerevalidatiesessies via online videogesprekken. Oplossingen voor telerevalidatie moeten een stabiele video- en audioverbinding bieden en tegelijkertijd voldoen aan alle vereisten voor gegevensbescherming. Bij deze patiënten moet een eerste bezoek aan het klinische centrum worden gepland op 6-9 maanden na de operatie voor signaaltraining. Het bezoek is meestal voor 1 week, met twee keer per dag therapiesessies. In de meeste gevallen kan op dit moment een goede signaalscheiding worden bereikt. Anders is een ander verblijf voor signaaltraining nodig en kan de patiënt een eenvoudig sEMG-biofeedbackapparaat krijgen voor thuistraining. Wanneer een goede signaalscheiding tot stand is gebracht, kan de prothesemaker een testaansluiting fabriceren en kunnen de signaalposities tijdens het verblijf worden gedefinieerd. Hierdoor kan de prothesemaker de uiteindelijke fitting maken wanneer de patiënt thuiskomt. De laatste prothese kan 1-2 maanden later in een tweede bezoek van 1 week worden aangebracht en er kan een prothetische training worden gestart. Geavanceerde prothetische training en verdere follow-upbezoeken kunnen plaatsvinden in een externe omgeving of tijdens een verder bezoek aan het centrum, afhankelijk van de behoeften van de patiënt.
Verder kunnen andere chirurgische ingrepen, zoals osseointegratie33 om de mechanische interface voor de prothese te verbeteren, gecombineerd worden met TMR34. Als dit het geval is, moeten specifieke interventies worden opgenomen (zoals de graduele gewichtdragende training na osseo-integratie35). Bovendien, hoewel het beschreven protocol bedoeld is voor directe prothetische controlesystemen (waarbij één elektrode overeenkomt met één beweging), blijven de principes hetzelfde als een patroonherkenningscontrolesysteem is gepland. Het belangrijkste verschil in revalidatie is dat de selectieve activering van enkele spieren minder relevant wordt, terwijl bepaalde en herhaalbare activeringspatronen van verschillende spieren moeten worden getraind36.

Hoge amputaties van de bovenste ledemaat vormen een uitdaging voor prothetische vervanging1. Afgezien van de ellebooggewrichtfunctie, moeten actieve prothetische systemen het openen / sluiten van de prothetische hand omvatten en idealiter ook pronatie / supinatie en / of polsextensie / flexie. De besturing van standaard myo-elektrische apparaten is echter meestal afhankelijk van de ingangssignalen van twee spieren slechts2. Dit zijn traditioneel de biceps- en tricepsspieren na transhumerale amputaties en de latissimus dorsi en pectoralis major spieren na glenohumerale amputaties3. Om alle prothetische gewrichten te controleren, moeten geamputeerden schakelen tussen de actieve gewrichten (bijvoorbeeld door een co-contractie van de twee spieren te gebruiken)1. Hoewel dit een stabiel controleparadigma biedt, volgt een aanzienlijke beperking met resulterende langzame en niet-intuïtieve controle, die geen gelijktijdige bewegingen van twee of meer prothetische gewrichten toestaat4. Dit beperkt de functionaliteit van de prothese en is een van de redenen voor hoge prothetische verlatingspercentages na amputaties boven de elleboog5.
Om beperkte en niet-intuïtieve controle voor dit soort prothetische fittingen te overwinnen, kunnen selectieve zenuwoverdrachten worden gebruikt. Deze aanpak, ook bekend als Targeted Muscle Reinnervation (TMR), bestaat uit het chirurgisch vaststellen van myo-controlesignalen door zenuwen die aanvankelijk de geamputeerde hand en arm dienden, om te leiden naar verschillende doelspieren in de resterende ledemaat 6,7. Na succesvolle hernervatie wordt meer selectieve activering van de gerenerveerde spiereenheden mogelijk8. De resulterende elektromyografische (EMG) activiteit kan vervolgens worden gebruikt voor prothetische controle en kan maximaal zes besturingssignalen opleveren.
Hoewel er een brede consensus is dat TMR de prothetische functie aanzienlijk kan verbeteren9, vormen selectieve activering en passende controle van meerdere spieren in de stomp een uitdaging voor patiënten, vooral in de vroege postoperatieve periode. Deze verbeterde complexiteit van prothetische controle in combinatie met de verminderde multisensorische feedback na amputatie vereist een specifieke revalidatie om volledig te profiteren van de chirurgische ingreep. Hier wordt een stapsgewijze richtlijn voor de therapie-interventies gegeven op basis van recente aanbevelingen10. Een overzicht van de interventies en de geschatte tijd die ze in een ideale setting in beslag nemen, is te vinden in figuur 1.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62896/62896fig1v2.jpg"> Figuur 1: Overzicht van fasen binnen het revalidatieproces, inclusief de mijlpalen die het begin van een nieuwe fase markeren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62896/62896fig1v2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dynamic Arm Plus&#174; system with a Variplus Speed prosthetic hand</td>
			<td>Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany</td>
			<td></td>
			<td>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&#39;s prosthetic fitting.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ElbowSoft TMR</td>
			<td>Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany</td>
			<td></td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMG electrodes</td>
			<td>Ottobock Healthcare, Duderstadt, Germany</td>
			<td>electrodes 13E202 = 50</td>
			<td>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&#174;.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Folding Mirror Therapy Box (Arm/Foot/Ankle)</td>
			<td>Reflex Pain Management Therapy Store</td>
			<td></td>
			<td>This box was used for mirror therapy.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

therapy interventions for upper limb amputees undergoing selective nerve transfers

Targeted Muscle Reinnervation (TMR) verbetert de biologische controle-interface voor myo-elektrische prothesen na amputatie boven de elleboog. Selectieve activering van spiereenheden wordt mogelijk gemaakt door zenuwen chirurgisch om te leiden, wat een groot aantal onafhankelijke myo-elektrische controlesignalen oplevert. Deze interventie vereist echter een zorgvuldige selectie van de patiënt en specifieke revalidatietherapie. Hier wordt een revalidatieprotocol gepresenteerd voor geamputeerden van de bovenste ledematen op hoog niveau die TMR ondergaan, gebaseerd op een deskundige Delphi-studie. Interventies vóór de operatie omvatten gedetailleerde beoordeling van de patiënt en algemene maatregelen voor pijnbestrijding, spieruithoudingsvermogen en kracht, balans en bewegingsbereik van de resterende gewrichten. Na de operatie richten aanvullende therapeutische interventies zich op oedeemcontrole en littekenbehandeling en de selectieve activering van corticale gebieden die verantwoordelijk zijn voor de controle van de bovenste ledematen. Na succesvolle reïnnervatie van doelspieren wordt oppervlakte-elektromyografische (sEMG) biofeedback gebruikt om de activering van de nieuwe spiereenheden te trainen. Later kan een tafelprothese de eerste ervaring van prothetische controle bieden. Na het aanbrengen van de eigenlijke prothese, omvat de training repetitieve oefeningen zonder objecten, objectmanipulatie en ten slotte activiteiten van het dagelijks leven. Uiteindelijk maken regelmatige patiëntafspraken en functionele beoordelingen het mogelijk om de prothetische functie te volgen en vroege interventies mogelijk te maken als deze niet goed functioneren.

Het beschreven revalidatieprotocol werd geïmplementeerd in een klinische setting aan de Medische Universiteit van Wenen en de haalbaarheid en resultaten ervan werden beoordeeld in een klinische studie, die onlangs werd gepubliceerd9. Zoals gemeld9, namen 30 patiënten deel aan de studie om de haalbaarheid van TMR-chirurgie en daaropvolgende revalidatie te evalueren. Figuur 5 laat zien dat van deze 30 patiënten er 11 TMR ondergingen als een pijnbehandeling in plaats van een middel om de functie te verbeteren via prothetische aanpassing. Van de overige 19 patiënten die oorspronkelijk op een prothetische fitting mikten, kozen er vijf ervoor om dit niet te doen vanwege de hoge kosten van de aanpassing (geschat tussen 75.000-150.000 €), onvoldoende tijd voor revalidatie of het hoge gewicht van de prothese. Bij één patiënt onthulde intra-operatieve verkenning een wereldwijde brachiale plexusbeschadiging, waardoor verdere zenuwoverdrachten onmogelijk werden. Deze patiënt bleef zijn door het lichaam aangedreven apparaat gebruiken. Van de overige 13 patiënten die prothetische revalidatie ondergingen, waren er 10 beschikbaar voor een vervolgbeoordeling.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62896/62896fig05.jpg"> Figuur 5: Stroomdiagram met de patiënten die in de haalbaarheidsstudie zijn opgenomen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62896/62896fig05large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
De resultaten werden beoordeeld met behulp van de Southampton Hand Assessment Procedure (SHAP)19, de Action Research Arm Test (ARAT)20,21 en de Clothespin-Relocation Test (CPRT)6,26. Deze beoordelingen zijn veelgebruikte tests om de prothetische functie te evalueren. De evaluatie vond plaats ten minste 6 maanden na de definitieve prothetische aanpassing. Bovendien werden patiënten gevraagd naar hun prothetische draaggewoonten.
Zoals beschreven door Salminger et al.9, toonde de beoordeling van de 10 patiënten na TMR-chirurgie een SHAP-score van 40,5 ± 8,1 (met een gezonde bovenste extremiteit met een score van ongeveer 100) en een ARAT-score van 20,4 ± 1,9 (waarbij 57 de maximale score is en 0 geen bovenste extremiteitsfunctie vertegenwoordigt) (tabel 1). In de CPRT konden patiënten de taken binnen 34,3 ± 14,4 s voltooien. Ze meldden dat ze hun prothese dagelijks droegen met een draagtijd variërend van 3-10 uur per dag.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Resultaatbeoordeling</td>
			<td>Partituur</td>
			<td>Verwachte score voor gezonde bovenste extremiteit</td>
		</tr><tr><td>SHAP</td>
			<td>40,5 ± 8,1</td>
			<td>100</td>
		</tr><tr><td>Arat</td>
			<td>20,4 ± 1,9</td>
			<td>57</td>
		</tr><tr><td>Cprt</td>
			<td>34,3 ± 14,4 s</td>
			<td>-</td>
		</tr></tbody></table>Tabel 1: Prothetische functie van patiënten na TMR-chirurgie en revalidatie. In de SHAP en ARAT betekenen hogere scores een betere functie, wat ook wordt aangegeven door minder tijd die nodig is in de CPRT. Totaal beoordeelde patiënt: n = 10. Aangepast met toestemming van Referentie9.

Watch this Scientific Journal Video about Therapy Interventions for Upper Limb Amputees Undergoing Selective Nerve Transfers at JoVE.com

Therapy Interventions for Upper Limb Amputees Undergoing Selective Nerve Transfers

Dit werk presenteert een protocol om de prothetische functie te verbeteren na selectieve zenuwoverdrachtschirurgie. Revalidatie-interventies omvatten patiëntinformatie en -selectie, ondersteuning van wondgenezing, corticale heractivering van sensorisch-motorische gebieden van de bovenste ledemaat, training van selectieve spieractivatie, prothetische behandeling in het dagelijks leven en regelmatige follow-upbeoordelingen.

Therapie-interventies voor geamputeerden van de bovenste ledematen die selectieve zenuwoverdrachten ondergaan

Targeted Muscle Reinnervation (TMR) improves the biological control interface for myoelectric prostheses after above-elbow amputation. Selective ...

Selectieve zenuwoverdrachten, ook bekend als TMR, kunnen de prothetische functie verbeteren. Om de techniek volledig te benutten, is echter een specifieke revalidatie nodig, die we hier presenteren. Dit protocol is goed gestructureerd, waardoor het gemakkelijk te gebruiken is voor therapeuten met weinig ervaring.Bovendien is het getest met meer dan 30 patiënten die TMR ondergaan. Verzamel om te beginnen de medische geschiedenis van de patiënt en vraag de patiënt naar de verwachtingen voor prothetische revalidatie en de vraag naar een prothetisch systeem in het dagelijks leven. Bespreek op basis van deze informatie en onderzoek of gerichte spierherinnervatie of korte TMR een goede optie is voor de patiënt.Spreek binnen het team en met de patiënt af over het uitvoeren van de TMR-operatie. Na tmr-chirurgie, faciliteer het reïnnervatieproces op corticale niveau met behulp van spiegeltherapie door een spiegel voor de patiënt op te zetten. Vraag de patiënt vervolgens om de resterende ledemaat achter de spiegel te verbergen en de patiënt te instrueren om verschillende bewegingen uit te voeren met de gezonde hand terwijl hij naar de reflectie in de spiegel kijkt.U kunt ook de ingebeelde bewegingsmethode gebruiken voor het hernervatieproces door de patiënt te vragen zich verschillende bewegingen van de geamputeerde hand en arm voor te stellen terwijl ze hun ogen gesloten houden. Als u lateralisatietraining gebruikt, presenteer de patiënt dan kaarten met linker- of rechterhanden en armen en vraag om de zijkant te noemen. Geef de patiënt vervolgens feedback op zijn keuze.Voor signaaltraining, bestudeer eerst het operatierapport om te begrijpen welke spierdelen opnieuw worden geïnnerveerd en welke zenuwen zijn overgedragen. Evalueer drie maanden na de operatie de wilskrachtige spieractiviteit door een oppervlakte-elektromyografisch of SEMG-biofeedbacksysteem op te zetten. Verwijder overtollig lichaamshaar, dode huidschilfers, olie of crème van de huid van de patiënt om de impedantie te verminderen voordat u het doel van de beoordeling en de functionaliteit van het systeem aan de patiënt uitlegt.Instrueer de patiënt om hand- en armbewegingen uit te voeren, afhankelijk van de oorspronkelijke functie van de zenuwen van de donor en probeer de spier te palperen. Plaats een oppervlakte-EMG-elektrode op de huid boven de spier en als de signaalamplitude tijdens activering twee tot drie keer hoger is dan tijdens ontspanning, beschouw reïnnervatie dan als succesvol. Noteer na het meten van de vrijwillige activering van alle zenuwen welke spieren met welk motorisch commando kunnen worden geactiveerd en vraag de patiënt om de motorische commando's thuis te trainen.Begin vervolgens met het trainen van de selectieve activering van de gerenerveerde spieren met behulp van de SEMG-elektrode om de spiersignalen van de ontvanger op te pikken en vraag de patiënt om na te denken over de eerder geëvalueerde bewegingspatronen. Geef vervolgens de activiteit van spieren weer met behulp van EMG-biofeedback. Na het bekijken van de aantekeningen van de vorige evaluatie, vraagt u de patiënt om de gewenste bewegingen bilateraal uit te voeren als het gemakkelijker is.Zodra de patiënt de spier kan activeren, vraagt u de patiënt om de spier herhaaldelijk te activeren en volledig te ontspannen. Instrueer de patiënt om verschillende bewegingen uit te voeren en de elektrode op verschillende locaties te plaatsen om de combinatie te vinden die leidt tot de hoogste amplitude. Eenmaal gevonden, markeer het op de huid.Als meer spieren kunnen worden geactiveerd, train dan de activering en ontspanning van elke spier afzonderlijk, en wanneer een redelijke controle van de enkele spier mogelijk is, toon dan de activiteit van twee spieren. Begin met antagonistische spieren of bewegingen, zoals het openen en sluiten van de hand en instrueer de patiënt om de ene spier te activeren, terwijl de andere zo ontspannen mogelijk moet zijn. Probeer verschillende bewegingssignalen voor beide spieren als een dergelijke selectieve actie niet mogelijk is.Troost de patiënt door de vereiste van enige training voor selectiviteit uit te leggen. Zodra de selectieve activering van twee spieren is bereikt, voegt u nog een spier toe en herhaalt u de procedure totdat de patiënt selectief elke spier kan activeren. Zodra de selectieve activering van alle signalen is vastgesteld, introduceert u een tafelbladprothesehand.Vraag de patiënt om de prothetische hand te besturen terwijl hij er zorgvuldig naar kijkt, en als de prothetische hardware dit toestaat, leg de patiënt dan uit dat een lage EMG-amplitude overeenkomt met langzame beweging, terwijl snelle beweging wordt bereikt door een hoog signaal. Laat de patiënt verschillende bewegingssnelheden testen. Activeer vervolgens het prothetische ellebooggewricht of de pols, laat de patiënt het besturen en zodra een goede controle van de signaalniveaus is bereikt, schakelt u alle prothetische gewrichten in en schakelt u gelijktijdige controle in.Wanneer de patiënt is uitgerust met een nieuwe prothese, leg dan de basisfunctionaliteit van de prothese uit aan de patiënt, zoals vrijheidsgraden, hoe het schakelen tussen de actieve gewrichten werkt, de waterdichte status van de prothese en hoe deze moet worden gereinigd. Train vervolgens de patiënt om prothese te bewegen zonder externe objecten en om dit te doen, instrueer de patiënt om de bewegingssnelheid te variëren als de prothese verschillende bewegingssnelheden toestaat. Om meer complexiteit toe te voegen, vraagt u de patiënt om de prothese in verschillende posities te besturen en tegelijkertijd meer vrijheidsgraden te combineren.Voor objectmanipulatietraining, geef verschillende objecten zoals stressballen of houten blokken aan de patiënt en leg uit dat het manipuleren van objecten een extra laag complexiteit toevoegt. Vraag de patiënt om zijn gezonde hand te gebruiken om het voorwerp in de prothetische hand te plaatsen en te sluiten. Laat de patiënt vervolgens de prothetische elleboog of het polsgewricht bewegen voordat het object wordt losgelaten.Plaats vervolgens het object op de tafel of plank en vraag de patiënt om het met de prothetische hand op te pakken en ergens anders te plaatsen. Ten slotte, train activiteiten van het dagelijks leven voordat de patiënt wordt ontslagen uit revalidatie en het apparaat thuis gebruikt. Nodig voor de vervolgbeoordelingen de patiënt uit voor een multidisciplinair medisch consult drie maanden na ontslag uit de revalidatie.Vraag de patiënt naar het gebruik van een prothese thuis en op het werk of als de patiënt problemen had en beoordeel de prothetische functie met behulp van de gestandaardiseerde tests. In de huidige studie ondergingen slechts 13 van de 30 oorspronkelijk geïncludeerde deelnemers prothetische revalidatie en waren er 10 beschikbaar voor een vervolgbeoordeling. De prothetische functie werd beoordeeld met behulp van South Hampton Hand Assessment Procedure, Action Research Arm Test en Clothespin Relocation Tests.In de SHAP en ARAT betekenen hogere scores een betere functie, wat ook werd aangegeven door minder tijd die nodig was in de CPRT. We hebben ontdekt dat het gebruik van oppervlakte EMT biofeedback zeer nuttig is binnen de revalidatie. Toch is de duur van de revalidatie relatief lang vanwege de renervatie van de spier.Ons team onderzoekt momenteel hoe TMR de werving van meerdere eenheden verandert. We zijn van plan deze kennis te gebruiken om de prothetische controle in de toekomst te verbeteren.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Medicine

Unit 1

The Appendicular Skeleton

SCIENTISTS IN ACTION

Intra-Operative Behavioral Tasks in Awake Humans Undergoing Deep Brain Stimulation Surgery

Intra-operatieve Behavioral Taken in Awake Mensen ondergaan Deep Brain Stimulation Chirurgie

Deep brain stimulation (DBS) is a surgical procedure that directs chronic, high frequency electrical stimulation to specific targets in the brain through ...

Production and Detection of Reactive Oxygen Species (ROS) in Cancers

Production and Detection of Reactive Oxygen Species ROS in Cancers

Productie en detectie van reactive oxygen species (ROS) in kanker

Reactive oxygen species include a number of molecules that damage DNA and RNA and oxidize proteins and lipids (lipid peroxydation). These reactive ...

Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring

Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

Cerenkov Luminescentie Imaging (CLI) voor kankertherapie Monitoring

In  molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI)  are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. ...

Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse

Orthotope Hind Limb Transplantation in de muis

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction (NeMO) in Female Small Rodents

Nerve-sparing Mid-urethral Obstruction NeMO in Female Small Rodents

Zenuwsparende Mid-urethraobstructie (Nemo) in vrouwelijke kleine knaagdieren

Partial bladder outlet obstruction (pBOO) has a high prevalence, causes significant patient burden, and immense health care costs. The most common animal ...

A Method for Quantifying Upper Limb Performance in Daily Life Using Accelerometers

Een methode voor het kwantificeren van de bovenste ledematen optreden in het dagelijks leven gebruik maakt van versnellingsmeters

A key reason for referral to rehabilitation services after stroke and other neurological conditions is to improve one's ability to function in daily life. ...

Mechanical Micronization of Lipoaspirates for Regenerative Therapy

Mechanische micronisatie voor Lipoaspirates voor regeneratieve therapie

Stromal vascular fraction (SVF) has become a regenerative tool for various diseases; however, legislation strictly regulates the clinical application of ...

Preclinical Model of Hind Limb Ischemia in Diabetic Rabbits

Preklinisch model van de achterste ledematen ischemie bij diabetische konijnen

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular ...

Structured Motor Rehabilitation After Selective Nerve Transfers

Gestructureerde motorische revalidatie na selectieve Zenuwoverdracht

After severe nerve injuries, selective nerve transfers provide an opportunity to restore motor and sensory function. Functional recovery depends both on ...

Iris Fixation via External Pentagram Suturing

Iris Fixation via External Pentagram Suturing

Extensive anterior synechia of the iris can result in the gradual disappearance of the anterior chamber. It is one of the most common outcomes of both ...