Nöromüsküler ve Fonksiyonel Elektriksel Stimülasyon

Karaca A.

Biyofiziksel Perspektifle FİZİK TEDAVİ MODALİTELERİ, Selma YAMAN,Hamit YILMAZ, Editör, Akademisyen Kitabevi, Ankara, ss.93-104, 2025

  • Yayın Türü: Kitapta Bölüm / Diğer
  • Basım Tarihi: 2025
  • Doi Numarası: 10.37609/akya.3998
  • Yayınevi: Akademisyen Kitabevi
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Sayfa Sayıları: ss.93-104
  • Editörler: Selma YAMAN,Hamit YILMAZ, Editör
  • Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu bölüm, modern rehabilitasyon tıbbının vazgeçilmez modaliteleri olan Nöromüsküler Elektriksel Stimülasyon (NMES) ve Fonksiyonel Elektriksel Stimülasyonu (FES) kapsamlı şekilde incelemektedir. Luigi Galvani'nin 1790'daki öncü keşfinden başlayarak, Liberson'un 1961'deki düşük ayak düzeltme çalışması gibi önemli kilometre taşları ele alınmaktadır. Henneman'ın Boyut Prensibi ve elektriksel stimülasyon sırasında Tip II liflerin öncelikli olarak aktive edilmesiyle bu prensibin tersine çevrilmesi gibi nörofizyolojik temeller açıklanmaktadır. FES'in, elektriksel stimülasyonun istemli eforla senkronizasyonu yoluyla kortikal reorganizasyonu teşvik etmek için Hebbian plastisite prensiplerinden nasıl yararlandığı detaylandırılmaktadır. Dalga formu, puls genişliği (motor aktivasyon için 400-600 μs), frekans (optimal 30-50 Hz bandı) ve görev döngüsü dahil biyofiziksel optimizasyon parametreleri tartışılmaktadır. Klinik uygulamalar; inme rehabilitasyonu, spinal kord yaralanması, multipl skleroz, serebral palsi, ortopedik durumlar (diz protezi, ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu, osteoartrit) ve kardiyovasküler/yoğun bakım ortamlarını kapsamaktadır. Bölüm, stimülasyonla indüklenen yorgunluk gibi klinik zorlukları ele alarak asenkron stimülasyon protokolleri, yapay zekâ destekli adaptif algoritmalar ve ev tabanlı telerehabilitasyon sistemleri gibi yenilikçi çözümlerle sonlanmaktadır.

This chapter comprehensively examines Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) and Functional Electrical Stimulation (FES), two essential modalities in modern rehabilitation medicine. Beginning with Luigi Galvani's pioneering discovery in 1790, the chapter traces the evolution of electrical stimulation through key milestones including Liberson's landmark 1961 work on drop foot correction. The neurophysiological foundations are explored, particularly Henneman's Size Principle and its reversal during electrical stimulation, where Type II fibers are preferentially recruited. The chapter details how FES leverages Hebbian plasticity principles to promote cortical reorganization through synchronization of electrical stimulation with voluntary effort. Biophysical optimization parameters including waveform, pulse width (400-600 μs for motor activation), frequency (30-50 Hz optimal range), and duty cycle are discussed. Clinical applications span stroke rehabilitation, spinal cord injury, multiple sclerosis, cerebral palsy, orthopedic conditions (knee arthroplasty, anterior cruciate ligament reconstruction, osteoarthritis), and cardiovascular/Intensity  care unit settings. The chapter concludes by addressing clinical challenges such as stimulation-induced fatigue and presents emerging solutions including asynchronous stimulation protocols, AI-driven adaptive algorithms, and home-based telerehabilitation systems.