Evaluación de activación muscular respiratoria Utilizar evaluaciones de control de motores respiratoria (RMCA) en personas con lesión de la médula espinal crónica

El objetivo general de este procedimiento es evaluar cuantitativamente los patrones de activación de los músculos respiratorios en individuos con lesión de la médula espinal mediante la comparación con valores normativos obtenidos de sujetos sanos. Esto se logra registrando la actividad electromiográfica o EMG de los músculos respiratorios en personas con lesión de la médula espinal durante tareas respiratorias. Para calcular la cantidad de dicha actividad para cada músculo como un segundo paso, se construye un vector resultante, que caracteriza la distribución y la cantidad de actividad a través de estos músculos.

A continuación, se utilizan datos de sujetos sanos durante la misma tarea para calcular un vector de respuesta prototípico. Luego se puede calcular un índice de similitud que relaciona el grado en que el vector resultante se asemeja al vector de respuesta prototípico, permitiendo una comparación entre el patrón de activación de los músculos respiratorios en pacientes con lesión de la médula espinal y el patrón normal que se observaría en un sujeto sano. Mediante esta técnica, podemos monitorear la función motora respiratoria en pacientes con lesión de la médula espinal u otros trastornos asociados con déficits en el control motor respiratorio.

La adquisición y el procesamiento de datos son muy importantes para la evaluación exitosa de este método. Por eso, la demostración visual es fundamental, ya que servirá para mostrar el procedimiento. El científico investigador Islam, Edward Brown, el gerente de investigación y el tecnólogo investigador Man PRI Chopra de mi laboratorio. Para comenzar, coloque las cabezas de los electrodos superficiales sobre los vientres musculares de los músculos respiratorios izquierdo y derecho.

Estos incluyen el trapecio inferior y los músculos paravertebrales al nivel medio de la escápula. Los músculos paravertebrales sobre la línea intercrestal ilíaca. El esternocleidomastoideo, la escala del trapecio superior sobre la línea medioclavicular.

La porción clavicular del pectoral sobre la línea medioclavicular. El intercostal en el sexto espacio intercostal sobre la línea axilar anterior. El diafragma sobre la línea paraesternal, el recto abdominal al nivel umbilical y el oblicuo abdominal sobre la línea axilar media.

Coloque los electrodos de tierra sobre los procesos acromiales. Amplifique la entrada de EMG con una ganancia de 2000. Filtre entre 30 y 1000 hercios y muestree a 2000 hercios.

Conecte una unidad de mochila del sistema de laboratorio de movimiento con electrodos adjuntos a una unidad de escritorio de laboratorio de movimiento, EMG y sistema de potencia. Como se muestra en el protocolo del texto, calibre la entrada de presión de la vía aérea. Añada 120 centímetros de agua y muestree a 2000 hercios.

Monte un circuito de monitoreo en T para registrar la presión de la vía aérea. Luego, conéctelo al transductor de baja presión utilizando un tubo de aire. Finalmente, conecte el transductor de baja presión al sistema CD 15 y Power Lab.

Las tareas motoras respiratorias consisten en la tarea de presión inspiratoria máxima, abreviada como MIPT, y la tarea de presión espiratoria máxima o MEPT. Realice la MIPT utilizando un tono audible para que el sujeto Q realice un esfuerzo inspiratorio máximo desde el volumen residual durante cinco segundos. Mediante un circuito de monitorización en T, permita al menos un minuto de descanso antes de repetir el proceso tres veces. Para realizar la MEPT.

Utilice un tono audible de cinco segundos de duración para indicar a los sujetos que realicen esfuerzos espiratorios máximos desde la capacidad pulmonar total. Usando nuevamente el circuito de monitoreo en T, permita al menos un minuto de descanso y luego repita el proceso tres veces. Convierta las entradas de EMG y presión en las vías respiratorias mediante el sistema de adquisición PowerLab utilizando una resolución de registro A/DC de escala completa de 16 bits, registre simultáneamente la presión en las vías respiratorias, la electromiografía de superficie y las señales de marcador para la PIMM y la PEMM, y determine las ventanas de análisis de distribución de actividad multi-muscular de cinco segundos cada una a partir del marcador de evento y la presión en las vías respiratorias registradas con el tono de indicación que señaló al sujeto.

Cuándo comenzar y terminar la tarea, calcule la actividad de electromiografía de superficie para cada músculo utilizando un algoritmo de raíz del promedio de los cuadrados o RMS. Promedie tres ensayos repetidos para cada tarea. Para cada músculo, evalúe los patrones de activación multi-muscular basándose en un método de análisis vectorial conocido como índice de respuesta voluntaria o VRI, utilizando software personalizado en MATLAB. Para cada maniobra, calcule el parámetro de magnitud, es decir, la cantidad combinada de actividad de electromiografía de superficie para todos los músculos dentro de la ventana de tiempo específica, como la longitud del vector de respuesta o RV para una tarea específica.

También calcule el índice de similitud o valor de IS para cada tarea como el coseno del ángulo entre el vector de respuesta de sujetos con lesión de la médula espinal (RV) y el vector de respuesta prototípico o PRV obtenido de sujetos sanos durante la misma tarea. Aquí se muestra el electromiograma y la presión de las vías respiratorias registradas simultáneamente durante la técnica de presión espiratoria máxima (MEPT) en un individuo no lesionado y en un individuo con lesión medular (SCI). Observe la disminución de la presión en las vías respiratorias y la ausencia de actividad de electromiografía de superficie en los músculos espiratorios en un sujeto con SCI en comparación con un individuo no lesionado. Téngase en cuenta también que el inicio de la tarea, indicado en la parte inferior, se asocia con un aumento de la actividad de electromiografía de superficie y un incremento de la presión en las vías respiratorias. Los pasos principales para la construcción del vector de respuesta se indican aquí.

El inicio y final de la tarea se definieron como puntos de datos según el marcador. La raíz cuadrada media de la electromiografía de superficie dentro de esta ventana de evento representa la actividad media de electromiografía de superficie para cada músculo. El vector de respuesta se ensambla utilizando los valores RMS para la combinación específica de músculos ilustrada.

Aquí se muestra el cálculo del vector de respuesta prototípica y su magnitud para un grupo de individuos no lesionados. La matriz de respuesta prototípica se construyó utilizando vectores de respuesta individuales. Cada columna de la matriz de respuesta prototípica incluye los datos de un individuo del grupo, y cada fila representa la actividad cuantificada de electromiografía de superficie de un músculo específico de todos los individuos del grupo.

El vector de respuesta prototípica se calculó tomando el promedio de cada fila de la matriz de respuesta prototípica. El valor de magnitud representa la longitud del vector de respuesta y se calculó según la fórmula mostrada. Los pasos mostrados aquí corresponden al cálculo del índice de similitud.

Se calculó el vector de respuesta y su magnitud para un individuo específico con LME. El índice de similitud se obtuvo calculando el producto interno del vector prototípico y el vector de respuesta. Una vez dominado, la parte de grabación se realizará en aproximadamente una hora.

Aunque el procesamiento de datos dependerá del software que se utilice tras seguir este procedimiento. Otras tareas respiratorias como la tos o el piso máximo de la vía aérea pueden utilizarse para responder preguntas adicionales.