De aansturing van ondersteuning door robotica en elektrostimulatie om functionele reik-grijp bewegingen te te verbeteren na een CVA.

Veel CVA patienten moeten na hun beroerte leren omgaan met een beperkte arm en
handfunctie. Revalidatie na een CVA richt zich op het (gedeeltelijk) herstellen
van verloren functies met als doel de onafhankelijkheid van de patient te
vergroten. Uit onderzoek is gebleken dat bewegingstherapie het best toegepast
kan worden in een taak-specifieke opzet, waarin met een hoge intensiteit en een
actieve bijdrage van de patient kan worden getraind. Een effectief hulpmiddel
dat bij het trainen van CVA patienten vaak wordt toegepast is het ondersteunen
van de arm met een robot door middel van zwaartekrachtcompensatie. Om de
functionele onafhankelijkheid van de patient te verbeteren zal ook de
handfunctie van de patient getraind moeten worden. Een veelbelovende techniek
om hand functie te trainen is elektrostimulatie van vingerstrekkers en
duimspieren. Het trainen van fijn-motorische bewegingscontrole is niet mogelijk
met de huidige toepassingen van elektrostimulatie. Door elektrodes toe te
passen die bestaan uit een matrix van kleinere elektrodes, gecombineerd met
slimme zelf-lerende algoritmes ontstaat er een mogelijkheid om spieren
selectiever te kunnen stimuleren. Daarnaast bieden deze matrix elektroden de
mogelijkheid om elektrodes snel te positioneren, doordat een kalibratie
algoritme automatisch de beste elektrode in de matrix voor een specifieke taak
kan selecteren.

Het primaire doel van het onderzoek is te evalueren of de toegepaste
zelf-lerede regelalgoritmen voor het aansturen van robotica en
elektrostimulatie leiden tot verbeterd reiken naar en grijpen van enkele
objecten uit de ARA test. Verbetering zal gemeten worden aan de hand van de
ARAT score (0-3) voor het grijpen van deze objecten: een 10 cm houten kubus,
een 2,5 cm houten kubus, een kogel van 6mm in diameter en een knikker van 1,5
cm in diameter.

The studie heeft 4 meetsessies voor CVA patienten en 3 sessies voor gezonde
proefpersonen.

Tijdens het onderzoek zullen proefpersonen oppervlakte elektrostimulatie van duim en vingerspieren toegediend krijgen. De elektrostimulatie wordt aangestuurd middels verschillende regel algoritmen. Na iedere uitvoering van de taak, zal de afwijking van het doel geevalueerd worden en gebaseerd daarop zullen de parameters voor elektrostimulatie (positie, amplitude en duur) aangepast worden om de afwijking te verkleinen. De algoritmen zullen dus zelf leren hoe de spieren het best gestimuleerd kunnen worden op basis van de uitvoering van de beweging. Verder zullen in sessies T3 en T4 armbewegingen ondersteund worden met een robot manipulator. Deze robot oefent kleine krachten uit op de onderarm om op die manier de onderarm richting het te pakken object te bewegen.

Het risico voor proefpersonen is beperkt tot een minimum. De uit te voeren
taken zijn bekende en functionele arm bewegingen die binnen of vlakbij het
bewegingsbereik van de proefpersoon liggen. Daarnaast worden in dit onderzoek
uitsluitend niet invasieve metingen gebruikt die geen risiko voor de patient
met zich mee brengen.
Tijdens het onderzoek krijgen de patienten elektrostimulatie toegediend middels
oppervlakte elektroden. Bij langdurige elektrostimulatie bestaat er het risico
op huidirritatie. Dit risico wordt beperkt door de stimulatie amplitude zo laag
mogelijk te houden en de duur van de stimulatie te beperken.
Daarnaast worden de proefpersonen tijdens sessies T3 en T4 ondersteund door een
robot tijdens hun armbewegingen. Het risico hiervan is beperkt doordat er
gebruik wordt gemaakt van een krachtgestuurde robot, hetgeen ervoor zorgt dat
er geen positie opgelegd wordt, maar dat de arm van de proefpersoon geleidelijk
geholpen wordt in de juiste richting. Omdat deze krachten begrenst zijn is ook
hierbij het risico voor de patient beperkt.