Valutazione delle vie respiratorie di attivazione muscolare Utilizzando respiratoria Motor Control Assessment (RMCA) in soggetti con lesioni spinali croniche
Summary
Lo scopo di questa pubblicazione è quello di presentare il nostro lavoro originale su un approccio elettromiografico di superficie multi-muscolare per caratterizzare quantitativamente pattern di attivazione dei muscoli respiratori in persone con lesione cronica del midollo spinale utilizzando l'analisi su base vettoriale.
Abstract
Durante la respirazione, l'attivazione dei muscoli respiratori è coordinato da ingresso integrato dal cervello, tronco encefalico e del midollo spinale. Quando questo coordinamento è interrotta da lesioni del midollo spinale (SCI), il controllo dei muscoli respiratori innervati di sotto del livello di lesione è compromessa 1,2 che porta alla disfunzione dei muscoli respiratori e complicanze polmonari. Queste condizioni sono tra le principali cause di morte nei pazienti con SCI 3. Standard di test di funzionalità polmonare che valutano la funzione motoria respiratoria includono respiratorie esiti spirometrical e massima pressione: Capacità Vitale Forzata (FVC), volume espiratorio forzato in un secondo (FEV1), massima pressione inspiratoria (PI max) e massima pressione espiratoria (PE max) 4,5. Questi valori forniscono misurazioni indirette di performance dei muscoli respiratori 6. Nella pratica clinica e di ricerca, una elettromiografia di superficie (sEMG) registrata da muscoli respiratoripuò essere utilizzato per valutare la funzione respiratoria motore e aiutare a diagnosticare patologia neuromuscolare. Tuttavia, la variabilità di ampiezza sEMG inibisce gli sforzi per sviluppare misure oggettive e diretto della funzione motoria respiratoria 6. Sulla base di un approccio sEMG multi-muscolare per caratterizzare il controllo motorio dei muscoli degli arti 7, noto come indice di risposta volontaria (VRI) 8, abbiamo sviluppato uno strumento analitico per caratterizzare il controllo motorio respiratorio direttamente da EMG dati registrati da più muscoli respiratori durante il volontariato compiti respiratorie. Abbiamo definito questo il respiratoria Motor Control Assessment (RMCA) 9. Questo metodo di analisi vettoriale quantifica la quantità e la distribuzione di attività fra muscoli e la presenta in forma di un indice che correla il grado in cui l'uscita sEMG all'interno di un test-soggetto assomiglia a quella di un gruppo di sani (non feriti) controlli. Il valore di indice risultante ha dimostrato di avere validità elevata viso, sensibilitàe specificità 9-11. Abbiamo dimostrato in precedenza 9 che gli esiti RMCA correlano in modo significativo con i livelli di SCI e le misure di funzionalità polmonare. Vi presentiamo qui il metodo per confrontare quantitativamente lesioni respiratorie pattern di attivazione multi-muscolare spinale post-spinale a quelli di individui sani.
Protocol
Representative Results
Discussion
Test clinici standard per valutare la funzione respiratoria del motore dopo SCI e altri disturbi includono le prove di funzionalità respiratoria e l'American Spinal Injury Association Impairment Scale (AIS) di valutazione 14,15. Tuttavia, questi strumenti non sono progettati per la valutazione quantitativa del tronco e controllo motorio respiratorio. Nel nostro lavoro precedentemente pubblicata 9, abbiamo dimostrato che la RMCA è un metodo valido per valutare quantitativamente la funzione mot…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto da Christopher e Dana Reeve Foundation (Grant CDRF OA2-0802-2), Kentucky Spinal Cord e Head Injury Research Trust (Grant 9-10A – KSCHIRT), Craig H. Nielsen Foundation (Grant 1000056824 – HN000PCG) e nazionale Institutes of Health: National Heart Lung and Blood Institute (Grant 1R01HL103750-01A1).
Materials
| Name of the Device | Vendor | Product # | Comments |
| PowerLab System 16/35 | ADInstruments | PL3516 | Number of units depends on number of channels recorded |
| EMG System MA 300 | Motion Lab Systems | MA300-XVI | Number of units depends on number of channels recorded |
| Low Pressure Transducer MP45 | Validyne | MP45-40-871 | |
| Basic Carrier Demodulator CD15 | Validyne | CD15-A-2-A-1 | |
| Air Pressure Manometer | Boehringer | 4103 | Needed for MP45 calibration |
| Event Marker | Hand held switch that when pressed gives a DC voltage and sound output (including 5-sec long mark) | ||
| Alcohol Wipes | Henry Schein | 1173771 | Needed for electrodes placement |
| Electrode Gel | Lectron II | 36-3000-25 | Needed for electrodes placement |
| Tagaderm | Henry Schein | 7779152 | Needed for electrodes placement |
| Noseclip | Henry Schein | 1089460 | |
| T-piece Ventilator Monitoring Circuit with One-way Valves | Alleglance (Airlife) | 1504 | |
| Air Tube | UnoMedical | 400E | |
| Table 1. List of specific equipment and supplies used for the Respiratory Motor Control Assessment. |
Referências
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