De effecten van gewichtsondersteuning, bewegingsondersteuning en loopsnelheid op spieraanspanningspatronen in de Lokomat

De Lokomat is een positie-gestuurd exoskelet dat kan worden ingezet voor
loopvaardigheidstraining bij (neurologische) patiënten. Tijdens het trainen in
de Lokomat kunnen een aantal relevante parameters accuraat door de behandelaar
worden ingesteld: (1) de loopbandsnelheid (2) de mate van gewichtsondersteuning
en (3) de hoeveelheid door de Lokomat geleverde bewegingsondersteuning. Voor
het ontwikkelen van effectieve trainingsprogramma*s is het belangrijk te
begrijpen hoe instellingen van de belangrijkste trainingsparameters van invloed
zijn op de aansturing van het lopen in de Lokomat. Een logische benadering
hierbij is te onderzoeken hoe loopband-snelheid, de mate van
gewichtsondersteuning en de mate van door de Lokomat gegeven
bewegingsondersteuning van invloed zijn op de neuromusculaire patronen en hoe
deze afwijken van *normaal* lopen op de vloer.

a. het in kaart brengen van de effecten (1) gewichtsondersteuning (2)
loopband-snelheid en (3) mate van bewegingsondersteuning op de neuromusculaire
aansturing van de onderste extremiteiten.
b. Het in kaart brengen van de interacties tussen de drie hierboven genoemde
parameters
c. Vaststellen of er verschillen zijn in de aanspanningspatronen in de Lokomat
en tijdens lopen over de vlakke vloer.

Van de deelnemers zal gevraagd worden te lopen in het exoskelet gedurende
trials van 40 seconden, terwijl met behulp van electromyografie (EMG) de
activiteit zal worden gemeten van de volgende 8 spieren: (1) Gastrocnemius
medialis (2) peroneaus longus (3) soleus (4) tibilais anterior (5) rectus
femoris (6) vastus medialis (7) Semitendinosus (8) biceps femoris. Tijdens
iedere inviduele meting zal een unieke combinatie van loopsnelheid,
gewichtsondersteuning en bewegingsondersteuning aan de deelnemer worden
aangeboden. Alle onafhankelijke variabelen zullen op drie niveaus worden
gevarieerd (loopsnelheid: 1, 3 en 5 km/u; gewichtsondersteuning: 0, 15 en 30%
van het lichaamsgewicht; bewegingsondersteuning: geen, matig en sterk). In
totaal zullen dus (3x3x3=) 27 metingen van 40 seconden worden doorlopen.
Daarnaast zal zesmaal een traject van 10 meter worden gelopen zonder exoskelet
en op de vlakke vloer.

Op de huid van de deelnemers zullen 16 (2 voor iedere gemeten spier) zelfklevende elektroden worden aangebracht.

Lopen in het exoskelet kan voor sommige mensen enigszins vermoeiend zijn indien
er sprake is van ongewoon langzame loopsnelheden (< 2km/u) en een hoge mate van
gewichtsondersteuning (>30% van het lichaamsgewicht). Omdat de deelnemer een
harnas dragen en de loopband is voorzien van handsteunen is het niet mogelijk
te vallen. In geval van onvoorziene calamiteiten kunnen zowel de onderzoeker
als de deelnemer een noodknop indrukken die de loopband meteen stil doet staan.
Indien het lopen in de Lokomat om wat voor reden dan ook oncomfortabel is
(bijv. huidirritatie of pijn aan spieren/pezen) kan dit worden aangegeven en
zal in overleg met de deelnemer de meting worden gepauzeerd of worden
afgebroken.

Er wordt van de deelnemer gevraagd zo te lopen als voor de betreffende persoon
in het dagelijks leven gewoon is. Van de aangebrachte elektroden ondervinden
deelnemers doorgaans geen enkele hinder.

In het licht van de relatief geringe belasting en het geringe risico, lijkt het
gerechtvaardigd een dergelijk onderzoek uit te voeren omdat het belangrijke
informatie kan opleveren voor het ontwikkelen van looptrainingsprotocollen voor
neurologische patiënten.