Auswertung der Respiratory Muscle Activation Mit Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) bei Personen mit chronischen Spinal Cord Injury

Zusammenfassung

Der Zweck dieser Veröffentlichung ist es, unsere ursprüngliche Arbeit auf einem Multi-Muskel Oberfläche elektromyographischen Ansatz präsentieren quantitativ zu charakterisieren Atemmuskulatur Aktivierungsmuster bei Personen mit chronischen Verletzungen des Rückenmarks mit Vektor-basierte Analyse.

Zusammenfassung

Während der Atmung, wird die Aktivierung der Atemmuskulatur durch integrierte Eingabe von dem Gehirn, des Hirnstamms und des Rückenmarks koordiniert. Wenn diese Koordination wird durch Verletzungen des Rückenmarks (SCI), die Kontrolle der Atemmuskulatur unter der Schadensschwelle innerviert kompromittiert ^1,2 führt zu Atemmuskulatur Dysfunktion und pulmonaler Komplikationen ist gestört. Diese Bedingungen sind zu den führenden Todesursachen bei Patienten mit SCI ^3. Standard-Lungenfunktionstests, die Atemwege Motorik beurteilen sind spirometrical und maximale Atemwegsdruck Ergebnisse: Forcierte Vitalkapazität (FVC), forcierte exspiratorische Volumen in einer Sekunde (FEV _1), Maximal Inspirationsdruck (PI _max) und Maximal Exspirationsdruck (PE _max) ^4,5. Diese Werte geben indirekte Messungen der Atemmuskulatur Leistung ^6. In der klinischen Praxis und Forschung, eine Oberfläche Elektromyographie (sEMG) ab Atemmuskulatur aufgezeichnetkann verwendet werden, um die motorische Funktion der Atemwege beurteilen und helfen, neuromuskuläre Erkrankung zu diagnostizieren. Allerdings hemmt Variabilität in der Amplitude sEMG Bemühungen um objektive und direkte Maßnahmen der Atemwege Motorik ⁶ zu entwickeln. Basierend auf einer Multi-Muskel sEMG Ansatz zur Motorsteuerung Beinmuskeln ^7, wie die freiwillige Reaktion Index (VRI) ⁸ bekannt zu charakterisieren, haben wir ein analytisches Werkzeug, um Atemwege Motorsteuerung direkt charakterisieren sEMG von Daten aus mehreren Atemmuskulatur während der freiwilligen aufgezeichnet Atemwege Aufgaben. Wir haben diese die Atemwege Motor Control Assessment (RMCA) ⁹ bezeichnet. Dieser Vektor Analyseverfahren quantifiziert die Höhe und Verteilung der Aktivität in Muskeln und präsentiert sie in Form eines Index, der den Grad der sEMG Ausgang innerhalb eines Test-Subjekt ähnelt erzählt, dass aus einer Gruppe von gesunden (nicht verletzt) ​​Kontrollen. Die resultierende Indexwert hat sich gezeigt, hoch Augenscheinvalidität, Empfindlichkeit habenund Spezifität ^9-11. Wir haben gezeigt, dass die zuvor ⁹ RMCA Ergebnisse korrelieren signifikant mit Ebenen der SCI und Lungenfunktion Maßnahmen. Wir präsentieren hier die Methode quantitativ zu vergleichen post-Rückenmarksverletzung Atemwege Multi-Muskel Aktivierungsmuster denen von gesunden Personen.

Protokoll

1. Einstellungen

1. Sternocleidomastoideus (SC), scalene (S), obere Trapezius auf Medioklavikularlinie (UT), Clavicularportion von pectoralis auf Medioklavikularlinie (P: Surface Elektrode Köpfe wurden in den Muskelbäuche der linken (L) und rechten (R) Atemmuskulatur platziert ), Membran auf Parasternallinie (D), Interkostalraum am ^6. Interkostalraum am vorderen Axillarlinie (IC), Rektusabdominis am Nabel (RA), obliquus abdominis am mittleren Axillarlinie (O), untere Trapezius paraspinal bei midscapular Ebene (LT ) und paraspinalen paraspinal auf iliaca intercrestal Linie (PS) ^6. Die Boden-Elektroden wurden in den acromion Prozesse geleg....

Ergebnisse

Abbildung 3 stellt das Elektromyogramm und Airway Pressure (oben) gleichzeitig während MEPT aus einer nicht-verletzten (links) und SCI (rechts) Personen erfasst. Hinweis verringert Atemwegsdruck und Abwesenheit von sEMG Aktivität in Exspirationsmuskeln in einer SCI unterliegt, wenn auf eine nicht verletzte Person (grau gekennzeichnet Ellipsen) verglichen. Beachten Sie auch, dass Anfang der Aufgabe, da auf dem Boden markiert, mit erhöhter Aktivität und sEMG Anhebung Atemwegsdruck zugeordnet ist.

Diskussion

Standard-klinischen Tests der Atemwege Motorik nach SCI und anderen Erkrankungen zu bewerten sind die Lungenfunktionstests und die amerikanische Spinal Injury Association Impairment Scale (AIS) Auswertung ^14,15. Allerdings sind diese Instrumente nicht zur quantitativen Auswertung des Rumpfes und der Atemwege Motorsteuerung gestaltet. In unserem bereits veröffentlichten Arbeit ^9, haben wir gezeigt, dass die RMCA eine gültige Methode zur quantitativen Bewertung der Atemwege Motorik von SCI betroffen .......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
PowerLab System 16/35	ADInstruments	PL3516	Anzahl der Einheiten abhängig von der Anzahl der aufgezeichneten Kanäle
EMG-System MA 300	Motion Lab Systems	MA300-XVI	Anzahl der Einheiten abhängig von der Anzahl der aufgezeichneten Kanäle
Niederdruckwandler MP45	Validyne	MP45-40-871
Basic Carrier Demodulator CD15	Validyne	CD15-A-2-A-1
Luftdruckmanometer	Boehringer	4103	Benötigt für die MP45-Kalibrierung
Ereignismarkierung			Handschalter, der beim Drücken eine Gleichspannung und einen Tonausgang liefert (einschließlich 5 Sekunden langer Markierung)
Alkoholtücher	Henry Schein	1173771	Benötigt für die Platzierung von Elektroden
Elektrodengel	Lectron II	36-3000-25	Benötigt für die Platzierung von Elektroden
Tagaderm	Henry Schein	7779152	Benötigt für die Platzierung von Elektroden
Nasenclip	Henry Schein	1089460
T-Stück Beatmungsgeräteüberwachungsschaltung mit Einwegventilen	Alleglance (Airlife)	1504
Luftschlauch	UnoMedical	400E
Tabelle 1. Liste der spezifischen Geräte und Hilfsmittel, die für die Beurteilung der Atemmotorik verwendet werden.