Obtención de imágenes de ultrasonido de campo de visión extendido de calidad del músculo esquelético para medir la longitud del fascículo muscular

Amy  N. Adkins; Wendy  M. Murray

doi:10.3791/61765

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Artículo de método

Obtención de imágenes de ultrasonido de campo de visión extendido de calidad del músculo esquelético para medir la longitud del fascículo muscular

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DOI:

10.3791/61765

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14 de diciembre de 2020

Amy N. Adkins¹^,⁴^,⁵ , Wendy M. Murray¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Department of Biomedical Engineering, Northwestern University, ²Department of Physical Medicine & Rehabilitation, Northwestern University Feinberg School of Medicine, ³Department of Physical Therapy and Human Movement Sciences, Northwestern University Feinberg School of Medicine, ⁴Shirley Ryan AbilityLab, ⁵Edward Hines, Jr. VA Hospital

En este artículo

Resumen

Este estudio describe cómo obtener imágenes musculoesqueléticas de alta calidad utilizando el método de ultrasonido de campo de visión extendido (EFOV-US) con el fin de realizar mediciones de longitud de fascículo muscular. Aplicamos este método a los músculos con fascículos que se extienden más allá del campo de visión de las sondas de ultrasonido tradicionales comunes (T-US).

Resumen

La longitud del fascículo muscular, que comúnmente se mide in vivo utilizando ultrasonido tradicional, es un parámetro importante que define la capacidad de generación de fuerza de un músculo. Sin embargo, más del 90% de todos los músculos de las extremidades superiores y el 85% de todos los músculos de las extremidades inferiores tienen longitudes óptimas de fascículos más largas que el campo de visión de las sondas de ultrasonido tradicionales comunes (T-US). Un método más nuevo y menos frecuentemente adoptado llamado ultrasonido de campo de visión extendido (EFOV-US) puede permitir la medición directa de fascículos más largos que el campo de visión de una sola imagen T-US. Este método, que encaja automáticamente una secuencia de imágenes T-US de un escaneo dinámico, ha demostrado ser válido y confiable para obtener longitudes de fascículos musculares in vivo. A pesar de los numerosos músculos esqueléticos con fascículos largos y la validez del método EFOV-US para realizar mediciones de dichos fascículos, pocos estudios publicados han utilizado este método. En este estudio, demostramos cómo implementar el método EFOV-US para obtener imágenes musculoesqueléticas de alta calidad y cómo cuantificar las longitudes de los fascículos a partir de esas imágenes. Esperamos que esta demostración fomente el uso del método EFOV-US para aumentar el grupo de músculos, tanto en poblaciones sanas como deterioradas, para lo cual tenemos datos in vivo de longitud de fascículos musculares.

Introducción

La longitud del fascículo es un parámetro importante de la arquitectura del músculo esquelético, que en general es indicativo de la capacidad de un músculo para producir ^fuerza1,2. Específicamente, la longitud del fascículo de un músculo proporciona información sobre el rango absoluto de longitudes sobre las cuales un músculo puede generar fuerza ^activa3,4. Por ejemplo, dados dos músculos con valores idénticos para todos los parámetros isométricos generadores de fuerza (es decir, longitud media del sarcómero, ángulo de pennación, área de sección transv....