Name: הערכה של הפעלת שרירים נשימה בעזרת נשימה בקרת מנוע הערכה (RMCA) אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-19T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 37 s
Description: חקור הערכת הפעלת שרירים נשימתיים באנשים עם פגיעת חוט שדרה כרונית באמצעות EMG וניתוח וקטורי. השיטה משווה דפוסי הפעלה לנורמות בריאות ותומכת במעקב אחרי תפקוד נשימתי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי כריסטופר ודנה ריב קרן (גרנט CDRF OA2-0802-2), חוט השדרה וראש קנטאקי פגיעה מחקר בנאמנות (גרנט 9-10A - KSCHIRT), קרייג ח&#39;נילסן קרן (גרנט 1000056824 - HN000PCG) והלאומי מכוני בריאות: לאומי ללב ריאות ודם מכון (גרנט 1R01HL103750-01A1).

1. הגדרות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשי אלקטרודה משטח הונחו על שריר הבטן של שרירי שמאל (L) וימין (R) בדרכי הנשימה: sternocleidomastoid (SC), שונים צלעות (S), הטרפז עליון על קו midclavicular (UT), חלק clavicular של בית חזה בקו midclavicular (P ), סרעפת על קו ליד עצם (ד &#39;), בין צלעי בשטח 6 ה צלעי בקו קדמי בבית השחי (IC), abdominus Rectus ברמת טבור (ע&quot;ר), abdominis obliquus על קו midaxillary (O), הטרפז תחתון paraspinally ברמת midscapular (שעון מקומי ), וparaspinal paraspinally על הכסל intercrestal קו (PS) 6. האלקטרודות הקרקעיות הונחו על תהליכי acromion. מערכת מעבדת תנועה חזרה יחידת Pack, עם אלקטרודות המחוברות, הייתה קשורה לתנועת יחידת מעבדת EMG שולחן כתיבה למעלה ומערכת Powerlab (איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעגל ניטור T-חתיכה להקליט את לחץ נתיב האוויר הורכב כפי שמוצג באיור 2 ומחובר לPressu נמוךמתמר מחדש (MP45) באמצעות צינור אוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> MP45 היה קשור לCD15 וPowerlab המערכת (איור 1 ולוח 1). </li></ol> 2. RMCA פרוטוקול <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> את המשימות מוטורי הנשימה כללו משימות מקסימליים inspiratory לחץ (MIPT) ומשימות לחץ נשיפה מקסימליים (MEPT). כדי לבצע MIPT או MEPT, נבדקים התבקשו לייצר מאמץ שאיפה מרבי מנפח שיורית או מאמצי נשיפה מקיבולת הריאות כוללת של 5 שניות באמצעות מעגל ניטור T-חתיכה (איורים 1 ו -2). כל תמרון היה רמז על ידי צליל נשמע ארוך של 5 שניות וחזר על 3x. דקות לפחות 1 של מנוחה הייתה מותרת בין כל מאמץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלט EMG היה מוגבר עם רווח של 2,000; מסונן ב30-1,000 הרץ וידגם ב2,000 הרץ. קלט לחץ נתיב האוויר היה מכויל במי 100 ס&quot;מ וידגם ב2,000 הרץ. תשומות לחץ EMG ודרכי נשימה הוסבו על ידי המערכת באמצעות רכישת Powerlab מלא 16-bit סולם ADCרזולוציה. אותות לחץ נתיב אוויר, sEMG וסמן נרשמו בו זמנית 9. </li></ol> 3. ניתוח נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Multi-שריר פעילות הפצת ניתוח של 5 שניות כל החלונות לMIPT או MEPT נקבעו מסמן האירוע ולחץ נתיב אוויר נרשם עם טון הרימוזים שסמן את הנושא מתי להתחיל ולסיים את המשימה (איור 3). פעילות sEMG לכל שריר חושב באמצעות שורש ממוצע ריבוע אלגוריתם (RMS) 6,12 (איור 4). שלושה ניסויים חוזרים ונשנים לכל משימה היו בממוצע 13 לכל שריר (ערוץ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Multi-דפוסי הפעלת השרירים הוערכו בהתבסס על שיטת ניתוח המכונה וקטור מדד התנדבות התגובה (VRI) 8 (איורים 4-6) באמצעות תוכנת Matlab מחוייט (MathWorks). לכל תמרון, חישוב VRI מייצר שני ערכים, עצמה ומדד דמיון (SI) (איורים 5-6).פרמטר הגודל, כמות פעילות sEMG משולבת לכל השרירים בתוך חלון זמן המסוים, חושב כאורכו של וקטור התגובה (קרוואנים) למשימה ספציפית (איור 7). מדד הדמיון (SI) מספק ערך המבטא כמה דומה RV של נושא SCI הוא וקטור תגובת אבטיפוס (PRV) התקבל מנבדקים בריאים באותה המשימה. ערך SI חושבו עבור כל משימה כפי שהקוסינוס של הזווית בין קרוואנים הנושא SCI וPRV. ערך SI נע בין 0 ל 1.0 שבו ערך של 1.0 מייצג את ההתאמה הטובה ביותר עבור וקטורים לעומת 9 (איור 8). </li></ol>

<ol><li>Schilero, G. J., Spungen, A. M., Bauman, W. A., Radulovic, M., Lesser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+function+and+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Respir.+Physiol.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Pulmonary function and spinal cord injury.</a> Respir. Physiol. Neurobiol. 166, 129-141 (2009).</li>
<li>Winslow, C., Rozovsky, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+spinal+cord+injury+on+the+respiratory+system%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Phys.+Med.+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Effect of spinal cord injury on the respiratory system.</a> Am. J. Phys. Med. Rehabil. 82, 803-814 (2003).</li>
<li>Garshick, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+prospective+assessment+of+mortality+in+chronic+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+Cord%22%5BJournal%5D)">A prospective assessment of mortality in chronic spinal cord injury.</a> Spinal Cord. 43, 408-416 (2005).</li>
<li>Jain, N. B., Brown, R., Tun, C. G., Gagnon, D., Garshick, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determinants+of+forced+expiratory+volume+in+1+second+%28FEV1%29%2C+forced+vital+capacity+%28FVC%29%2C+and+FEV1%2FFVC+in+chronic+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Phys.+Med.+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Determinants of forced expiratory volume in 1 second (FEV1), forced vital capacity (FVC), and FEV1/FVC in chronic spinal cord injury.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 87, 1327-1333 (2006).</li>
<li>Stolzmann, K. L., Gagnon, D. R., Brown, R., Tun, C. G., Garshick, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+change+in+FEV1+and+FVC+in+chronic+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Crit.+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Longitudinal change in FEV1 and FVC in chronic spinal cord injury.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 177, 781-786 (2008).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((American+Thoracic+Society%2FEuropean+Respiratory+Society.+ATS%2FERS+Statement+on+respiratory+muscle+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Respir.+Crit.+Care+Med%22%5BJournal%5D)">American Thoracic Society/European Respiratory Society. ATS/ERS Statement on respiratory muscle testing.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 166, 518-624 (2002).</li>
<li>Sherwood, A. M., McKay, W. B., Dimitrijevic, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+control+after+spinal+cord+injury%3A+assessment+using+surface+EMG%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Motor control after spinal cord injury: assessment using surface EMG.</a> Muscle Nerve. 19, 966-979 (1996).</li>
<li>Lee, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+an+objective+interpretation+of+surface+EMG+patterns%3A+a+voluntary+response+index+%28VRI%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Electromyogr.+Kinesiol%22%5BJournal%5D)">Toward an objective interpretation of surface EMG patterns: a voluntary response index (VRI).</a> J. Electromyogr. Kinesiol. 14, 379-388 (2004).</li>
<li>Ovechkin, A., Vitaz, T., de Paleville, D. T., Aslan, S., McKay, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+respiratory+muscle+activation+in+individuals+with+chronic+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Respir.+Physiol.+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of respiratory muscle activation in individuals with chronic spinal cord injury.</a> Respir. Physiol. Neurobiol. 173, 171-178 (2010).</li>
<li>Lim, H. K., Sherwood, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+surface+electromyographic+measurements+from+subjects+with+spinal+cord+injury+during+voluntary+motor+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Rehabil.+Res.+Dev%22%5BJournal%5D)">Reliability of surface electromyographic measurements from subjects with spinal cord injury during voluntary motor tasks.</a> J. Rehabil. Res. Dev. 42, 413-422 (2005).</li>
<li>Lim, H. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+assessment+of+lower-limb+voluntary+control+in+incomplete+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Spinal+Cord%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological assessment of lower-limb voluntary control in incomplete spinal cord injury.</a> Spinal Cord. 43, 283-290 (2005).</li>
<li>Sherwood, A. M., Graves, D. E., Priebe, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+motor+control+and+spasticity+after+spinal+cord+injury%3A+subjective+and+objective%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Altered motor control and spasticity after spinal cord injury: subjective and objective.</a> 37, 41-52 (2000).</li>
<li>McKay, W. B., Lim, H. K., Priebe, M. M., Stokic, D. S., Sherwood, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+neurophysiological+assessment+of+residual+motor+control+in+post-spinal+cord+injury+paralysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil.+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Clinical neurophysiological assessment of residual motor control in post-spinal cord injury paralysis.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 18, 144-153 (2004).</li>
<li>Marino, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((International+standards+for+neurological+classification+of+spinal+cord+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Spinal.+Cord.+Med%22%5BJournal%5D)">International standards for neurological classification of spinal cord injury.</a> J. Spinal. Cord. Med. 26, Suppl 1. S50-S56 (2003).</li>
<li>American Spinal Injury Association and International Spinal Cord Society. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22International+Standards+for+Neurological+Classification+of+Spinal+Cord+Injury%22">International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury</a>. , ASIA and ISCS. (2006).</li>
</ol>

אין ניגוד האינטרסים להכריז.

בדיקות קליניות רגילות להערכת תפקוד מוטורי נשימה לאחר SCI והפרעות אחרות כוללות את הבדיקות תפקוד ריאות ואת קנה מידה האמריקנית השדרה פגיעה אגודת ירידת ערך (AIS) הערכת 14,15. עם זאת, כלים אלה לא נועדו להערכה כמותית של תא המטען ובקרת נשימה מנוע. בעבודה שלנו שפורסם בעבר 9, שהראינו כי RMCA הוא שיטה תקפה להערכת התפקוד מוטורי הנשימה מושפע SCI כמותית. אנחנו הוכחנו כי שיטה זו יכולה לשמש למרות בדיקה מחדש בדיקה והשתנות האמפליטודה EMG נושא לנושא. <p class="jove_content...

<table><tbody><tr><td>מערכת PowerLab 16/35</td><td>ADמבנים</td><td>PL3516</td><td>מספר היחידות תלוי במספר הערוצים שהוקלטו</td></tr><tr><td>EMG System MA 300</td><td>Motion Lab Systems</td><td>MA300-XVI</td><td>מספר היחידות תלוי במספר הערוצים שהוקלטו</td></tr><tr><td>מתמר לחץ נמוך MP45</td><td>Validyne</td><td>MP45-40-871</td><td></td></tr><tr><td>מפענח מנשא בסיסי CD15</td><td>Validyne</td><td>CD15-A-2-A-1</td><td></td></tr><tr><td>מד לחץ אוויר</td><td>Boehringer</td><td>4103</td><td>דרוש לכיול MP45</td></tr><tr><td>סמן</td><td></td><td></td><td>אירועים מתג ידני שכאשר לוחצים עליו נותן מתח DC ופלט קול (כולל סימן ארוך של 5 שניות)</td></tr> <tr><td>מגבוני אלכוהול</td><td>הנרי שיין</td><td></td><td>1173771 דרושים למיקום אלקטרודות ג'ל</td></tr><tr><td>אלקטרודה</td><td>Lectron II</td><td>36-3000-25</td><td>דרוש למיקום אלקטרודות</td></tr><tr><td>Tagaderm</td><td>Henry Schein</td><td>7779152</td><td>דרוש למיקום אלקטרודות</td></tr><tr><td>אטב אף </td><td>הנרי שיין</td><td>1089460</td><td></td></tr><tr><td>מעגל ניטור מאוורר חתיכת T עם שסתומים חד כיווניים </td><td>Alleglance (Airlife)</td><td>1504</td><td></td></tr><tr><td>צינור אוויר </td><td>UnoMedical</td><td>400E</td><td></td></tr><tr><td colspan="4"><חזק>טבלה 1.</חזק> רשימה של ציוד ואספקה ספציפיים המשמשים להערכת הבקרה המוטורית של הנשימה.</td></tr></tbody></table>

הערכה של הפעלת שרירים נשימה בעזרת נשימה בקרת מנוע הערכה (rmca) אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

במהלך נשימה, הפעלה של שרירי נשימה מתואמת על ידי הזנה משולבת מהמוח, גזע המוח, וחוט השדרה. כאשר התיאום הזה מופר על ידי פגיעה בחוט השדרה (SCI), שליטה על שרירי נשימה מעוצבבים מתחת לרמת הפגיעה נפגעת 1,2 מוביל לתפקוד לקוי של שרירים נשימה וסיבוכים ריאתי. תנאים אלה הם בין הגורמים המובילים למוות בחולים עם SCI 3. בדיקות תפקוד ריאות רגילות שהערכת תפקוד מוטורי נשימה כוללות תוצאות spirometrical ומקסימום נשימה לחץ: קיבולת חיונית בכפייה (FVC), נפח נשיפה מאולץ בשנייה אחת (1 FEV), לחץ שאיפה מקסימלי (PI מקסימום) ולחץ מקסימאלי נשיפה (PE מקסימום) 4,5. ערכים אלה מספקים מדידות עקיפות של ביצועי שריר הנשימה 6. בפרקטיקה ומחקר קליניים, electromyography פני השטח (sEMG) נרשם משרירי הנשימהניתן להשתמש בו כדי להעריך את התפקוד מוטורי נשימה ולעזור לאבחן התוקפת פתולוגיה. עם זאת, שוני במשרעת sEMG מעכב את המאמצים לפתח מדדים אובייקטיביים וישירים של תפקוד מוטורי 6 דרכי הנשימה. בהתבסס על גישת sEMG רב שריר לאפיין שליטה מוטורית של שרירי גפיים 7, המכונים מדד התגובה מרצון (VRI) 8, פיתחנו כלי אנליטי לאפיון בקרת נשימה מנוע ישירות מsEMG הנתונים שנרשמו מרירי נשימה מרובים במהלך ההתנדבות משימות בדרכי הנשימה. יש לנו מכונים בקרת מנוע הערכת נשימה זו (RMCA) 9. שיטת ניתוח וקטור זה מכמת את הסכום וההפצה של פעילות על פני שרירים ומציגה אותו בצורה של מדד שמתייחסת באיזו מידה דומה לפלט sEMG תוך בדיקת נושא שמקבוצה של נבדקים בריאים (לא פצועים). ערך המדד וכתוצאה הוכח יש תוקף פנים גבוה, רגישותוסגוליות 9-11. אנחנו הראו בעבר כי תוצאות 9 RMCA לתאם באופן משמעותי עם רמות של SCI מידות ותפקוד ריאות. אנו מביאים כאן את השיטה כדי להשוות דפוסים שלאחר חוט השדרה פגיעה בדרכי הנשימה מרובות שרירים הפעלת כמותית לאלו של אנשים בריאים.

איור 3 מייצג את electromyogram ולחץ נתיב אוויר (על גבי) נרשם בו זמנית בMEPT מהלא פצועים (משמאל) וSCI יחידים (מימין). הערה ירידה בלחץ דרכי הנשימה והעדר פעילות בשרירי sEMG נשיפה מאומצות בנושא SCI בהשוואה לאדם שאינו פצוע (מסומן באליפסות אפורות). שימו לב גם כי התחלה של הפעילות, כפי שמסומנת בחלקו התחתון, הוא קשור ללחץ sEMG פעילות וגיוס מוגבר בדרכי נשימה. איור 4 מדגיש את השלבים העיקריי...

מטרתו של פרסום זה היא להציג את העבודה המקורית שלנו על גישת electromyographic משטח רב שריר לאפיין דפוסי הפעלת שרירים בדרכי הנשימה כמותית באנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית באמצעות ניתוח המבוסס על הווקטור.

הערכה של הפעלת שרירים נשימה בעזרת נשימה בקרת מנוע הערכה (RMCA) אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

המטרה הכללית של הליך זה היא להעריך כמותית את דפוסי הפעלת שרירי הנשימה אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה, באמצעות השוואה לערכים נורמטיביים שהתקבלו מנבדקים בריאים. דבר זה מושג על ידי הקלטה של פעילות אלקטרומיוגרפית, או EMG, של שרירי הנשימה אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה במהלך משימות נשימה. כדי לחשב את כמות הפעילות עבור כל שריר כשלב שני, נבנה וקטור תוצאה, המאפיין את ההפצה ואת כמות הפעילות ברחבי שרירים אלה.בשלב הבא, נתונים מנבדקים בריאים במהלך אותה משימה משמשים לחישוב וקטור תגובה פרוטוטיפי. לאחר מכן ניתן לחשב מדד דמיון המתייחס למידה שבה הווקטור שהתקבל דומה לוקטור התגובה הפרוטוטיפי, מה שמאפשר השוואה בין דפוס הפעלת שרירי הנשימה בחולים עם פגיעה בחוט השדרה לדפוס הנורמלי שייראה בנבדק בריא. באמצעות טכניקה זו, אנו יכולים לנטר את התפקוד המוטורי הנשימתי בחולים עם פגיעה בחוט השדרה או הפרעות אחרות הקשורות לליקויים בבקרה המוטורית של הנשימה.רכישת נתונים ועיבודם חשובים מאוד להערכה מוצלחת של שיטה זו. זו הסיבה שההדגמה החזותית היא חשובה, שכן היא תספק הדגמה של הפרוצדורה. מדען המחקר איסלאם, מנהל המחקר אדוארד בראון וטכנולוג המחקר מן פרי צ'ופרה מהמעבדה שלי. כדי להתחיל, מקמו אלקטרודות שטח מעל הבטנים השריריות של שרירי הנשימה השמאליים והימניים.אלה כוללים את השריר הטרפציוס התחתון (lower trapezius) והשרירים הפאראספינליים בגובה השכמה. השרירים הפאראספינליים על קו הרכב האילי (iliac inter crestal line). השריר הסטרנוקליידומסטואיד (Sterno Cleo mastoid), השריר הסקאלנוס (scaling) והשריר הטרפציוס העליון על הקו המדיוקלביקולרי (midclavicular line).החלק הבדיקולרי של שריר החזה (pectoralis) על הקו המדי-בדיקולרי. השריר הבין-צלעי במרווח הבין-צלעי השישי על הקו הבתי המקדי. הסרעפת על הקו הפרסטרנלי, שריר הבטן הישר בגובה הטבור ושריר הבטן האלכסוני על הקו המדי-בתי.מקם את אלקטרודות ההארקה מעל תהליכי האקרומיון (acromion processes). הגבר את קלט ה-EMG עם הגבר של 2000. סנן בתדר של 30 עד 1000 hertz ודגום ב-2000 hertz.חברו יחידת גב של מערכת motion lab עם אלקטרודות מחוברות ליחידת שולחן של motion lab, EMG ולמערכת power lab. כפי שמוצג בפרוטוקול הטקסט, בצעו כיול לכניסת לחץ נתיבי האוויר. הוסיפו 120 centimeters of water ודגמו בתדר של 2000 hertz.הרכיבו מעגל ניטור בצורת T להקלטת לחץ דרכי הנשימה. לאחר מכן, חברו למתמר לחץ נמוך באמצעות צינור אוויר. לבסוף, חברו את מתמר הלחץ הנמוך למערכות ה-CD 15 וה-PowerLab.משימות המוטוריקה הנשימתית כוללות את משימת לחץ השאיפה המקסימלי (MIPT) ומשימת לחץ הנשיפה המקסימלי (MEPT). כדי לבצע MIPT, השתמשו בטון שמיע כדי להנחות את הנבדק להפעיל מאמץ שאיפה מקסימלי מנפח שארית למשך חמישה שניות. באמצעות מעגל ניטור מסוג T, אפשרו לפחות דקה אחת של מנוחה לפני חזרה על התהליך שלוש פעמים. כדי לבצע MEPT.השתמשו בצליל שמיע באורך חמש שניות כדי להנחות את הנבדקים לבצע מאמצי נשיפה מקסימליים מנפח ריאות כולל. באמצעות מעגל הניטור של T piece, אפשרו שוב לפחות דקה אחת של מנוחה ואז חזרו על התהליך שלוש פעמים. המירו את קלטי ה-EMG ולחץ נתיבי האוויר באמצעות מערכת הרכישה של ה-power lab תוך שימוש ברזולוציית הקלטה של 16 bit full scale A DC; הקליטו בו-זמנית את לחץ נתיבי האוויר, אלקטרומיוגרפיה שטחית ואותיות סימון עבור MIPT ו-MEPT. קבעו את חלונות ניתוח התפלגות הפעילות של מספר שרירים, באורך חמש שניות כל אחד, על בסיס סימון האירוע ולחץ נתיבי האוויר שהוקלטו עם צליל ההנחיה שנתן סימן לנבדק.כדי לקבוע מתי להתחיל ולסיים את המשימה, חשבו את פעילות האלקטרומיוגרפיה השטחית עבור כל שריר באמצעות אלגוריתם של שורש ממוצע הריבועים (RMS). בצעו ממוצע של שלושה ניסיונות חוזרים עבור כל משימה. עבור כל שריר, העריכו את דפוסי ההפעלה הרב-שרירית על בסיס שיטת ניתוח וקטורית המכונה מדד תגובה רצונית (VRI), באמצעות תוכנת MATLAB בהתאמה אישית. עבור כל תמרון, חשבו את פרמטר העוצמה — כמות פעילות האלקטרומיוגרפיה השטחית המשולבת של כל השרירים בתוך חלון הזמן הספציפי — כאורך של וקטור התגובה (RV) עבור משימה ספציפית.חשבו גם את מדד הדמיון או את ערך ה-SI עבור כל משימה כקוסינוס של הזווית בין וקטור התגובה (RV) של נבדקים עם פגיעה בחוט השדרה לבין וקטור התגובה הפרוטוטיפי (PRV) שהתקבל מנבדקים בריאים במהלך אותה משימה; המוצג כאן הוא האלקטרומיוגרם ולחץ דרכי הנשימה שהוקלטו בו-זמנית במהלך MEPT מאדם ללא פגיעה ומאדם עם פגיעה בחוט השדרה (SCI). שימו לב לירידה בלחץ דרכי הנשימה ולהיעדר פעילות אלקטרומיוגרפית שטחית בשרירי הנשיפה בנבדק עם SCI בהשוואה לאדם ללא פגיעה. שימו לב גם כי תחילת המשימה, כפי שמסומן למטה, קשורה לעלייה בפעילות האלקטרומיוגרפית השטחית ולעלייה בלחץ דרכי הנשימה. השלבים העיקריים של בניית וקטור התגובה מפורטים כאן.תחילתו וסיומה של המשימה הוגדרו כנקודות נתונים בהתאם לסמן. השורש הממוצע של הריבועים (RMS) של אלקטרומיוגרפיה שטחית בתוך חלון אירוע זה מייצג את הפעילות הממוצעת של האלקטרומיוגרפיה השטחית עבור כל שריר. וקטור התגובה מורכב מערכי RMS עבור השילוב הספציפי של השרירים המוצג.להלן החישוב של וקטור תגובת הפרוטוטייפ והגודל שלו עבור קבוצה של אנשים שאינם פגועים. מטריצת תגובת הפרוטוטייפ נבנתה באמצעות וקטורי תגובה אישיים. כל עמודה במטריצת תגובת הפרוטוטייפ כוללת נתונים עבור אדם אחד בקבוצה, וכל שורה מייצגת פעילות אלקטרומיוגרפיה שטחית כמותית של שריר ספציפי מכלל האנשים בקבוצה.וקטור התגובה המייצג חושב על ידי חישוב הממוצע של כל שורה במטריצת התגובה המייצגת. ערך הגודל (magnitude) מייצג את אורכו של וקטור התגובה וחושב לפי הנוסחה המוצגת. השלבים המוצגים כאן הם עבור חישוב מדד הדמיון.חושבו וקטור התגובה והגודל שלו עבור פרט SCI מסוים. מדד הדמיון התקבל על ידי חישוב המכפלה הפנימית של וקטור הפרוטוטיפ ווקטור התגובה. לאחר השליטה בטכניקה, חלק ההקלטה יסתיים תוך כשעה.בעוד שעיבוד הנתונים יהיה תלוי בתוכנה שבה ייעשה שימוש לאחר הליך זה, ניתן להשתמש במטלות נשימה אחרות, כגון שיעול וזרימה מקסימלית של דרכי הנשימה, כדי לענות על שאלות נוספות.

evaluation-respiratory-muscle-activation-using-respiratory-motor

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

כשל נשימתי הוא הגורם המוביל למוות לאחר פגיעה בחוט השדרה הצווארי. יש מודל לשחזור, לכימות, ואמין טרום קליני בבעלי חיים של כשל נשימה הנגרם על ידי פציעה בצוואר הרחם חלקית יעזור להבין neuroplasticity הנשימה ולא בדרכי הנשימה שלאחר מכן ויאפשר בדיקת אסטרטגיות תיקון משוערת.

מודל Murine של חוט השדרה הצווארי פגיעה לחקר פוסט lesional הנשימה Neuroplasticity

רישום פוטנציאל פעולת שרירים מורכב מעריך כמותית את עצבוב הסרעפת התפקודי על ידי נוירונים מוטוריים פרניים. אימונוהיסטוכימיה של דיאפרגמה שלמה מעריכה עצבוב מורפולוגי בצמתים עצביים-שריריים בודדים. מטרת פרוטוקול זה היא להדגים כיצד ניתן להשתמש בשתי המתודולוגיות החזקות הללו במודלים שונים של מכרסמים של מחלות חוט השדרה.

הערכה תפקודית ומורפולוגי של סרעפת עצבוב על ידי סרעפת מנוע נוירונים

אנו מציגים פרוטוקול להערכת שינויים בתפקוד העצבי-שרירי. גירוי עצבי חשמלי מלעורי הוא שיטה לא פולשנית המעוררת תגובות שרירים. התכונות האלקטרופיזיולוגיות והמכניות של תגובות אלה מאפשרות להעריך את התפקוד העצבי-שרירי מהמוח לשריר (רמות על-עמוד השדרה, עמוד השדרה והיקפי).

הערכה של תפקוד העצבי באמצעות גירוי עצבי חשמלי Percutaneous

מאמר זה מציג שיטה מדידות חוזרות של אוורור ופעילות שרירי הנשימה בתוך טרשת לרוחב amyotrophic מתנהג בחופשיות במודל של עכברים (ALS) לאורך התקדמות המחלה עם plethysmography הגוף כולו ואת electromyography באמצעות מכשיר טלמטריה מושתל.

מדידה חוזרת של פעילות שרירי הנשימה ואת אוורור בעכברי מודל של המחלה שרירית

באמצעות מכשיר isokinetic רובוטית עם מדידות אלקטרומגרפיה (EMG), פרוטוקול זה ממחיש כי התנועה isokinetic עצמה יכולה לשפר את האמינות הבין-ממדי לזווית של לתפוס מדידות בחולי שבץ עם מרפק מתון כופף המרפק.

Isokinetic התקן רובוטי כדי לשפר את הבדיקה-Retest ואת האמינות הבין-למתוח עבור מדידות רפלקס מתיחה בחולי שבץ עם ספסטיות

אנשים עם חוסר יציבות כרונית בקרסול (CAI) להפגין חוסר שליטה יציבה והפעלת שריר מושהית של גפיים תחתונות. פוסטורוגרפיה דינמית ממוחשבת בשילוב עם אלקטרומיוגרפיה פני השטח מספק תובנות על התיאום של מערכות חזותיות, somatosensory, ו vestibular עם ויסות הפעלת שריר כדי לשמור על יציבות יציבה אצל אנשים עם CAI.

הערכת בקרת יציבה והפעלת שריר הגפיים התחתוניות אצל אנשים עם חוסר יציבות כרונית בקרסול

במחקר זה אנו מציגים שיטת in vivo להערכת מספר היחידה המוטורית וגודלה כדי לכמת את קישוריות היחידה המוטורית של דיאפרגמה חולדה. מתוארת גישה שלב אחר שלב לטכניקות אלה.

הערכת תוצאות הקישוריות של יחידת הקישוריות המוטורית של דיאפרגמה חולדה מודדת כסמנים ביולוגיים כמותיים של ניוון ופיצוי של נוירונים מוטוריים פרניים

סיבוכים נשימתיים הם סיבת המוות המובילה בקרב אנשים עם פגיעה בחוט השדרה הצווארי (cSCI). מודלים של cSCI בבעלי חיים חיוניים להערכות מכניסטיות ולמחקרים פרה-קליניים. כאן, אנו מציגים שיטה ניתנת לשחזור להערכת התאוששות תפקודית של פעילות שריר הסרעפת (DIAm) לאחר חצי עמוד השדרה C2 חד צדדי (C2SH) בחולדות.

הערכת התאוששות תפקודית של פעילות הסרעפת האופנית לאחר המיסקציה חד-צדדית של חוט השדרה הצווארי בחולדות

מחקר זה מראה את תפקידו של כלי חדשני להערכה וטיפול בשינויים ביומכניים בחולי כאבי גב תחתון (LBP). שלושה מטופלי LBP הדגימו שיפור בעוצמת הכאב ובעצמאות תפקודית לאחר ההערכה. הטכנולוגיה מסייעת באסטרטגיות שיקום מותאמות אישית, ומציעה תובנות לגבי ביומכניקה של LBP להתערבויות מותאמות אישית.

שינויים ביומכניים הקשורים לכאבי גב תחתון: כלי חדשני להערכת דפוסי תנועה והערכת טיפול בשיקום

כאן, אנו מתארים פרוטוקול לרישום וניתוח אותות אלקטרומיוגרפיה נשימתית (EMG). הוא כולל את ההפניות האנטומיות להצבת אלקטרודות EMG על מספר שרירי נשימה, הסרת רעש אלקטרוקרדיוגרפי מאותות EMG ורכישת שורש הריבוע הממוצע (RMS) ותזמון תחילת הפעילות.

רכישה וניתוח חצי אוטומטי של אלקטרומיוגרפיה של פני שריר הנשימה

חקור הערכת הפעלת שרירים נשימתיים באנשים עם פגיעת חוט שדרה כרונית באמצעות EMG וניתוח וקטורי. השיטה משווה דפוסי הפעלה לנורמות בריאות ותומכת במעקב אחרי תפקוד נשימתי.

הערכה של הפעלת שרירים נשימה בעזרת נשימה בקרת מנוע הערכה (RMCA) אצל אנשים עם פגיעה בחוט השדרה כרונית

גלה סרטונים נוספים