Multidimensional assessment of a one-month FES-cycling training in chronic post-stroke individuals

Stroke is a leading cause of long-term disability worldwide and often results in motor impairments, muscle weakness, spasticity, and reduced neuromuscular control, significantly affecting functional mobility and quality of life. The most rapid recovery typically occurs within the first six months after the event; however, identifying effective interventions to maintain and further enhance function in the chronic phase remains a key challenge in neurorehabilitation. In this context, sport-based rehabilitation approaches have shown promise in individuals with chronic stroke. Functional Electrical Stimulation (FES)-cycling combines the benefits of aerobic exercise with neuromuscular stimulation, and its recent integration with recumbent trikes may further enhance its therapeutic potential. Twelve individuals with chronic stroke participated in a one-month FES-cycling programme (three sessions per week). A multidimensional assessment was conducted one month before the intervention, immediately before and after the training, and at one-month follow-up. Outcome measures included clinical scales (Motricity Index, Modified Ashworth Scale, and Trunk Control Test), standardised gait tests (10-Metre Walking Test, Timed Up and Go, and 6-Minute Walking Test), optoelectronic gait analysis, and cycling power output at different cadences. This FES-cycling programme led to a significant increase in paretic leg power during cycling, accompanied by a concurrent improvement in the Motricity Index. Statistically significant improvements were also observed in outcomes related to enhanced paretic forward propulsion during gait. Participants reported high levels of well-being throughout the training program. In conclusion, FES-cycling performed on a recumbent trike appears to be a feasible and potentially beneficial intervention for individuals in the chronic phase after stroke. The observed improvements in muscle performance and gait parameters suggest that this approach may contribute to functional enhancement beyond the acute recovery window. However, given the small sample size, further studies with larger cohorts are required to confirm these findings and optimise training protocols.

L’ictus rappresenta una delle principali cause di disabilità a lungo termine a livello mondiale e spesso comporta deficit motori, debolezza muscolare, spasticità e ridotto controllo neuromuscolare, influenzando significativamente la mobilità funzionale e la qualità della vita. Il recupero più rapido e consistente si verifica generalmente entro i primi sei mesi dall’evento; tuttavia, l’identificazione di interventi efficaci per mantenere e migliorare ulteriormente la funzionalità nella fase cronica rimane una delle principali sfide della neuroriabilitazione. In questo contesto, approcci riabilitativi basati sull’attività sportiva hanno mostrato risultati promettenti nei soggetti con ictus in fase cronica. La pedalata con Stimolazione Elettrica Funzionale (FES-cycling) combina i benefici dell’esercizio aerobico con la stimolazione neuromuscolare, e la sua recente integrazione con tricicli reclinati può ulteriormente evidenziarne il potenziale terapeutico. Dodici soggetti con ictus cronico hanno partecipato a un programma di FES-cycling della durata di un mese (tre sessioni a settimana). È stata condotta una valutazione multidimensionale un mese prima dell’intervento, immediatamente prima e dopo il training e a un mese di follow-up. Le misure di outcome comprendevano scale cliniche (Motricity Index, Modified Ashworth Scale e Trunk Control Test), test standardizzati del cammino (10-Metre Walking Test, Timed Up and Go e 6-Minute Walking Test), analisi del cammino mediante sistema optoelettronico e misurazione della potenza sviluppata durante la pedalata a diverse cadenze. Questo programma di FES-cycling ha determinato un aumento significativo della potenza della gamba paretica durante il ciclismo, accompagnato da un contemporaneo miglioramento del Motricity Index. Sono stati osservati anche miglioramenti statisticamente significativi negli outcome correlati a un aumento della propulsione anteriore della gamba paretica durante il cammino. I partecipanti hanno riportato alti livelli di benessere per tutta la durata del programma di allenamento. In conclusione, il FES-cycling eseguito su questo trike sembra rappresentare un intervento fattibile e potenzialmente benefico per individui nella fase cronica post-ictus. I miglioramenti osservati nella performance muscolare e nei parametri del cammino suggeriscono che questo approccio possa contribuire a un potenziamento funzionale anche oltre la finestra di recupero acuto. Tuttavia, considerata la ridotta dimensione del campione, sono necessari ulteriori studi con coorti più ampie per confermare questi risultati e ottimizzare i protocolli di allenamento.