Biorretroalimentación electromiográfica de superficie como herramienta de rehabilitación para pacientes con lesión global del plexo braquial que reciben reconstrucción biónica

La biorretroalimentación electromiográfica superficial simplifica en gran medida la identificación y el entrenamiento de señales EMG superficiales en pacientes con lesiones del plexo braquial cuya actividad muscular en el brazo flérico es extremadamente débil. Con el uso de la biorretroalimentación EMG de superficie, varios comandos del motor y posiciones de electrodos pueden ser probados y entrenados repetidamente, ya que la técnica no es invasiva, fácilmente aplicable y barata. Para configurar un sistema de biorretroalimentación EMG de superficie, coloque el dispositivo sobre una mesa en una habitación tranquila y coloque al paciente frente a la pantalla del ordenador.

Pídale al paciente que piense en los movimientos de las manos mientras al mismo tiempo intenta contraer los músculos destinados a realizar una acción específica, incluso si esto no resultará en el movimiento real de la mano sin función, mientras palpa el antebrazo para la contracción muscular. Coloque un electrodo EMG de superficie en la posición exacta de la piel donde se pueda sentir la contracción muscular y haga que el paciente repita el mismo comando motor que simplemente intento provocar la contracción del músculo. Observe la señal EMG en la pantalla del ordenador para ver si la amplitud aumenta constantemente cuando el paciente intenta contraer el músculo destinado a realizar una acción específica.

Si la amplitud es inferior a dos o tres veces el ruido de fondo o la señal es inconsistente, pruebe otros comandos del motor con la misma posición del electrodo para ver si se pueden obtener amplitudes más altas. A continuación, mueva el electrodo a una nueva ubicación en el antebrazo para evaluar la contracción muscular para un gesto diferente. Monitoreo de la amplitud de la señal en la pantalla del ordenador mientras el paciente piensa en hacer el gesto.

Si no se encuentra actividad muscular en el antebrazo, repita el procedimiento en la parte superior del brazo y la faja del hombro. Cuando se hayan identificado dos o más señales EMG, anime al paciente a activar alternativamente las señales. Para conducir de forma fiable una prótesis, las señales EMG independientes deben controlarse sin interferencias.

Ajuste la ganancia de voltaje de cada señal de forma independiente para lograr un umbral de amplitud similar para todas las señales durante el entrenamiento para facilitar la separación y comprensión de la señal para el paciente. Repetir y explicar al paciente la mecánica de una mano protésica, que se debe preferir una ligera contracción muscular sobre la fuerza muscular para evitar la coactivación de la señal. Observe las señales EMG en la pantalla del ordenador y explique al paciente que las dos señales están desactivadas al intentar un movimiento específico.

Instruir al paciente que las dos señales no deben ser desactivadas durante el intento de una acción específica, ya que cada señal EMG está vinculada a una acción protésica específica y que, por lo tanto, las señales coactivadas no darán lugar a la acción deseada por el paciente. Instruya al paciente que pruebe movimientos ligeramente diferentes y que observe qué patrones de movimiento precisos son los mejores en cuanto a la separación de la señal. Cuando se hayan identificado las señales apropiadas, anime al paciente a practicar la realización de estos movimientos no más de 30 minutos por sesión de entrenamiento.

Indique al paciente que una separación de señal perfecta es poco probable al comienzo del entrenamiento, pero mejorará con un alto número de repeticiones y que la separación de la señal podría ser más fácil al principio al realizar contracciones leves. A medida que la consistencia de la señal mejora, instruya al paciente a generar una mayor amplitud de señal para fortalecer aún más el músculo y su señal. Cuando se haya logrado una separación de señal EMG consistente y un control sólido, instale una prótesis de sobremesa conectada al software EMG correspondiente y coloque los electrodos en el brazo del paciente para traducir directamente la actividad de EMG en una función protésica mecánica.

Informar al paciente que las prótesis mioeléctricas con control directo utilizan la entrada de un electrodo para controlar un movimiento protésico a la vez. Cuando se utilice un dispositivo con el control proporcional de la velocidad de movimiento, instruya al paciente sobre la correlación entre la apariencia de la señal en la pantalla del ordenador y la velocidad y la fuerza del movimiento protésico. Luego haga que el paciente practique la co-contracción, permitiendo al paciente observar las señales EMG en la pantalla del ordenador y explicar que es importante que ambas señales alcancen simultáneamente el pico.

Si el dispositivo protésico no se mueve, el paciente está realizando la co-contracción correctamente ya que ambas señales alcanzan simultáneamente el pico. Cuando el paciente haya dominado el control de la prótesis de mesa, introduzca el concepto de un accesorio protésico híbrido que se adapta individualmente al paciente y se une por encima o por debajo de la extremidad deteriorada. El accesorio protésico híbrido se puede utilizar para el entrenamiento adicional durante la rehabilitación antes de la amputación electiva.

Antes de emprender el procedimiento, pregunte al paciente si tiene alguna pregunta no resuelta con respecto a la amputación planificada y comunique claramente que es posible en cualquier momento antes de la amputación revocar esta decisión que de otro modo resultará en una cirugía irreversible y que altere la vida. A continuación, realice una evaluación estandarizada de la función de la extremidad superior utilizando la mano sin función mientras graba los resultados. Después de cuatro a seis semanas de cicatrización postoperatoria de heridas, determinar los mejores puntos calientes para la colocación eléctrica y hacer que el paciente practique la señal EMG como se ha demostrado Tener un técnico ortopédico diseñado la toma protésica final utilizando las posiciones de electrodo EMG previamente definidas.

Cuando la prótesis esté lista, pida al paciente que practique movimientos protésicos simples con la forma en que se apoya el dispositivo protésico. Pase a simples movimientos protésicos en diferentes posiciones de brazo, como que el codo se flexione alternativamente y continúe con tareas sencillas de agarre como recoger pequeñas cajas y manipular objetos pequeños. Por último, que el paciente practique la realización de actividades de la vida diaria comenzando con tareas bastante simples y añadiendo lentamente complejidad en las tareas que el paciente considera relevantes para su situación de vida específica.

Tres meses después del ajuste protésico, repita la evaluación estandarizada de la función de la extremidad superior utilizando la mano protésica y grabando el video de los resultados. En este estudio, el protocolo de rehabilitación demostrado utilizando biorretroalimentación EMG superficial se implementó con éxito en seis pacientes con lesiones graves del plexo braquial, incluyendo múltiples avulsiones de raíz nerviosa. El número de sesiones de terapia y los resultados detallados para cada paciente se pueden observar en la tabla.

En esta evaluación, el electrodo en el aspecto volador del antebrazo detuyó la actividad de EMG cuando el paciente intentó cerrar la mano como lo indica la onda roja. La separación de la señal en este paciente es satisfactoria ya que la señal del segundo electrodo colocado en el aspecto dorsal del antebrazo no alcanzó el umbral como lo indica la onda azul. Luego, cuando el paciente pensó en abrir la mano, la amplitud de la segunda señal excedió el umbral indicado por la onda azul, mientras que la señal del primer electrodo permaneció casi inactiva como lo indica la onda roja.

La entrada neural a los músculos de la extremidad superior de los pacientes con lesión grave del plexo braquial es muy escasa. Por lo tanto, varios comandos de motor y precisión de electrodos necesitan ser probados. Para mejorar aún más la motivación del paciente y aumentar el compromiso con el entrenamiento durante el proceso de rehabilitación de larga duración, la biorretroalimentación de la superficie EMG se puede integrar en las intervenciones basadas en el juego.