Elektrostimulatie kent vele namen. Elekstrische Spierstimulatie, Neuromusculaire Elektrostimulatie (NMES), Transcutane Elektrische NeuroStimulatie (TENS), Elektromyostimulatie en Functionele Elektrostimulatie (FES) zijn de bekendste vormen. Er zitten kleine verschillen tussen, maar het hoofdconcept is hetzelfde. Kort gezegd werkt elektrostimulatie als volgt. Om te beginnen verzendt een elektrostimulator een elektrisch signaal door de draden naar de verbonden elektroden.
Elektroden voor Elektrostimulatie
De elektroden kunnen ofwel in het lichaam worden geïmplementeerd met een operatie, of op de huid worden geplaatst door plakelektroden of rubberen elektroden te gebruiken. Op de bovenstaande afbeelding zie je een voorbeeld van plakelektroden. Wanneer het elektrische signaal de elektrode eenmaal bereikt, stimuleert het elektrische signaal de dichtstbijzijnde zenuwen. Vanaf hier werkt het elektrische signaal als een zogeheten actiepotentiaal. Een actiepotentiaal is een signaal dat gewoonlijk start in de hersenen en via de zenuwen wordt verstuurd naar de spieren. Deze actiepotentiaal zorgt ervoor dat de spier die aan de zenuw is verbonden zich gaat aanspannen, waardoor het lichaam gaat bewegen. Op deze manier dient de elektrostimulator als een soort extern ‘brein’ dat beweging in gang kan zetten. Dit is vooral nuttig wanneer er iets mis is tussen je eigen brein en je eigen spieren. Elektrostimulatie is een bewezen middel om mensen met motorische beperkingen te helpen. Dit kan onder andere komen door een beroerte, een dwarslaesie, MS , cerebrale parese of een coma.
Indien je direct wilt weten hoe je elektrostimulatie het beste kunt toepassen kun je op de link klikken. Lees verder altijd eerst goed de handleiding van de stimulator die je gebruikt. Kijk daarnaast ook wanneer je elektrostimulatie niet moet gebruiken.
De geschiedenis van elektrostimulatie
Elektrostimulatie is al lange tijd aanwezig in de wereld. Het is lang gelden uitgevonden dat elektrische stroom spieren kan aanspannen. Ik durf het niet precies te zeggen, maar het verhaal gaat dat ze voor het aanspannen van spieren en het bestrijden van pijn vroeger al elektrische vissen gebruikten. De toename in het gebruik van elektrostimulatie voor gunstige effecten na blessures kwam echter recent. In de tussentijd is er veel onderzoek uitgevoerd, voornamelijk gedurende de afgelopen 60 jaar. Onder andere dankzij de resultaten van dit onderzoek is elektrostimulatie steeds meer geaccepteerd geraakt in revalidatietherapieën en wordt het nu in vele landen gebruikt voor revalidatie. Er is echter veel meer mogelijk met elektrostimulatie. Dit is met de resultaten van vele studies aangetoond.
Zo zijn er bijvoorbeeld onderzoeken uitgevoerd waarin verlamde mensen weer vrijwillig konden lopen met behulp van elektrostimulatie en een machine die de hersensignalen opnam en verstuurde naar de elektroden op hun benen. Dit zou je kunnen zien als een ‘draadloze uitwendige zenuw’. Zo’n techniek wordt een Brain Machine Interface genoemd. Daarnaast kunnen ook spiersignalen worden gebruikt om elektrostimulatie op te wekken. Via de links kun je er meer informatie over vinden.
Een andere tactiek voor het verbeteren van iemands functionele vermogen is proberen om de functie van de daadwerkelijke zenuwen in het lichaam te verbeteren. Met als uiteindelijk doel om het patiënten mogelijk te maken om lichaamsdelen ook zonder hulpmiddelen weer te kunnen bewegen. Onderzoek naar de verbetering van deze functionele eigenschappen wordt dagelijks uitgevoerd. Dit belooft verbeterde toekomstige therapieën voor het weer kunnen bewegen na een motorische beperking.
Elektrostimulatie en revalidatie
Elektrostimulatie wordt voor meerdere doeleinden gebruikt in de revalidatie. Elektrostimulatie is onder andere bewezen effectief voor patiënten met een (complete en incomplete) dwarslaesie, beroerte, MS, Parkinson, cerebrale parese en na een coma. Denk aan het veilig verminderen van spier spasmen, het vergroten van de spiermassa en de fitheid, het verminderen van decubitus/doorligplekken, het opnieuw trainen van spieren, het opnieuw aanleren van functionele taken, het verbeteren van neuroplasticiteit (de structuur in het brein/ruggenmerg voordelig veranderen), behandeling van drop-foot, het verhogen van de loopsnelheid, het bestrijden van spieratrofie (spierafbraak), het behouden van perifere zenuwfunctie, het in stand houden van de perifere zenuwfunctie, het bevorderen van de bloedstroom, het in stand houden van de botdichtheid, het beheersen van de urineweg, …
Samengevat: Elektrostimulatie onder begeleiding van experts blijkt een veilig medisch middel zonder bekende negatieve bij-effecten te zijn voor het herstellen van vele consequenties van motorische beperkingen en om de kwaliteit van leven te verbeteren.
Elektrostimulatie voor het bestrijden van pijn
De elektrische signalen kunnen dus voor veel doeleinden worden gebruikt. Een van deze doeleinden is het bestrijden van pijn. Pijn kan bijvoorbeeld worden bestreden door middel van een epidurale stimulator in het ruggenmerg. Ook stimulatie op de spieren wordt in therapieën toegepast en is een bewezen manier voor het bestrijden van pijn. In dit geval staat het voornamelijk bekend als Transcutane Elektrische Neurostimulatie (TENS). Via de link kun je hier meer informatie over vinden.
Functionele Elektrostimulatie (FES): motorisch herstel
FES betekent dat de elektrostimulatie wordt gebruikt om functionele bewegingen uit te voeren. Op deze manier is het mogelijk om functioneel herstel, het vermogen om vrijwillig bewegingen te maken, te versterken. Wanneer een elektrisch signaal naar een zenuw wordt verstuurd, gaat het niet alleen naar de spier. Het signaal gaat twee kanten op: naar de spier en, door middel van sensorische zenuwen, terug naar het centrale zenuwstelsel, waaronder de hersenen. Hierdoor is het mogelijk om het moment van de spierbeweging te ‘synchroniseren’ met het moment waarop het sensorische signaal het brein bereikt. Dit kan zeer nuttig zijn voor mensen die niet, of in beperkte mate, het vermogen hebben om vrijwillig bewegingen in gang te zetten. Wanneer dit als training wordt gebruikt kan dit het pad tussen de spier en de hersenen versterken, zodat mensen het vermogen om bewegingen te initiëren opnieuw kunnen aanleren. Het functionele effect verschilt uiteraard per aandoening, aangezien het probleem soms kan gaan om zenuwbanen en soms kan zitten in de hersenen of het ruggenmerg.
Elektrostimulatie in combinatie met EMG-signalen
Een andere manier om te werken aan het herstellen van die baan tussen spieren en hersenen is als volgt. Er bestaan elektrostimulatoren die ook zogenoemde EMG-signalen kunnen meten. EMG staat voor Elektromyografie. Dit is een signaal dat vrijkomt wanneer spieren worden aangespannen. Na bijvoorbeeld een beroerte of dwarslaesie kunnen bepaalde spieren beperkt worden aangestuurd. Afgezien van de spieren die helemaal niet kunnen worden aangestuurd, natuurlijk. De EMG-signalen van deze half-werkende spieren kunnen worden gemeten. Hierdoor kan elektrostimulatie worden ingezet op het moment dat iemand een beweging in gang probeert te zetten. Op deze manier wordt de elektrostimulatie gesynchroniseerd met de aansturing vanuit de hersenen. Dit zou trainingsmogelijkheden kunnen bieden om verloren bewegingen opnieuw mogelijk te maken. De volgende video geeft hier een, ietwat romantisch, beeld van.
De bovenstaande video is commercieel, maar geeft wel een goed beeld over het nut van EMG-getriggerde elektrostimulatie.
Elektrische stimulatie van het ruggenmerg
Elektrische stimulatie wordt niet alleen op spieren toegepast. Een ander manier om verlamde spieren bij mensen met een dwarslaesie weer in beweging te krijgen is bijvoorbeeld stimulatie van het ruggenmerg. Via de link kun je hier meer te weten over komen.
Ondersteuning voor de in de tekst vermelde informatie kan onder andere worden gevonden in:
(1): Bersch I, Tesini S, Bersch U & Frotzler A (2015). Functional Electrical Stimulation in Spinal Cord Injury: Clinical Evidence Versus Daily Practice, Artificial Organs, 39 (10): 849 -54.
(2): Bosques G, Martin R, McGee L, Sadowsky C (2016) Does therapeutic electrical stimulation improve function in children with disabilities? A comprehensive literature review. Journal of Pediatric Rehabilitation Medicine,9 (2): 83-99.
(3): Chen JC, Shaw FZ (2014) progress in sensorimotor rehabilitative physical therapy programs for stroke patients. World journal of clinical cases, 3(8): 316-326.
(4): Ho CL, Holt KG, Saltzman E, Wagenaar RC (2006) Functional Electrical Stimulation Changes Dynamic Resources in Children With Spastic Cerebral Palsy physical therapy, 86 (7): 987 – 1000.
(5): Karabay İ, Dogan A, Arslan MD, Dost G, Ozgirgin N (2012) Effects of functional electrical stimulation on trunk control in children with diplegic cerebral palsy. Disability and Rehabilitation, 34 (11): 965-970.
De informatie over elektrostimulatie op deze website zal snel worden uitgebreid!