Article de méthode

Evaluation de l'activation des muscles respiratoires aide respiratoire évaluation du contrôle moteur (MRAC) chez les personnes atteintes de maladies chroniques Spinal Cord Injury

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DOI :

10.3791/50178

19 juillet 2013

Dans cet article

Résumé

Le but de cette publication est de présenter notre travail original sur une approche électromyographique surface multi-musculaire pour caractériser quantitativement les modèles d'activation musculaire des voies respiratoires chez les personnes souffrant de lésions de la moelle épinière chronique en utilisant une analyse basée sur un vecteur.

Résumé

Pendant la respiration, l'activation des muscles respiratoires est coordonné par l'entrée intégrée du cerveau, le tronc cérébral et la moelle épinière. Lorsque cette coordination est perturbée par une blessure de la moelle épinière (SCI), le contrôle des muscles respiratoires innervés dessous du niveau de la blessure est compromise 1,2 conduisant à un dysfonctionnement des muscles respiratoires et des complications pulmonaires. Ces conditions sont parmi les principales causes de décès chez les patients atteints de SCI 3. Des tests de la fonction pulmonaire standard qui évaluent la fonction motrice respiratoire comprennent les résultats spirometrical et maximum pression des voies aériennes: la capacité vitale forcée (CVF), le volume expiratoire maximal en une seconde (VEMS 1), la pression inspiratoire maximale (PI max) et pression expiratoire maximale (PE max) 4,5. Ces valeurs constituent des mesures indirectes de la performance musculaire respiratoire 6. Dans la pratique clinique et la recherche, une électromyographie de surface (EMG) a enregistré des muscles respiratoirespeut être utilisé pour évaluer la fonction motrice respiratoires et aider à diagnostiquer la pathologie neuromusculaire. Cependant, la variabilité de l'amplitude EMG inhibe les efforts pour développer des mesures objectives et directes de la fonction motrice respiratoire 6. Basé sur une approche EMG multi-musculaire pour caractériser commande motrice des muscles des membres inférieurs 7, connus sous le nom de l'indice de réponse volontaire (VRI) 8, nous avons développé un outil d'analyse pour caractériser le contrôle moteur respiratoires directement à partir de sEMG données enregistrées à partir de plusieurs muscles respiratoires pendant le volontaire tâches respiratoires. Nous avons appelé cela le respiratoire évaluation de contrôle moteur (MRAC) 9. Cette méthode d'analyse vectorielle quantifie le montant et la répartition des activités sur les muscles et les présente sous la forme d'un index qui concerne le degré de sortie sEMG dans un essai-sujet ressemble à celle d'un groupe de santé (non-blessés) contrôles. La valeur de l'indice qui en résulte a été démontré qu'ils ont une grande validité apparente, la sensibilitéet la spécificité 9-11. Nous avons montré précédemment que les résultats 9 MRAC corrélation significative avec les niveaux de SCI et des mesures de la fonction pulmonaire. Nous présentons ici la méthode pour comparer quantitativement blessures respiratoires modèles d'activation multi-musculaires de la moelle épinière après à ceux de personnes en bonne santé.

Protocole

1. Réglages

  1. têtes d'électrodes de surface ont été placés sur les ventres musculaires de gauche (L) et droit (R) des muscles respiratoires: sternocléidomastoïdien (SC), scalene (S), trapèze supérieur sur la ligne médio-claviculaire (UT), la partie claviculaire du grand pectoral sur la ligne médio-claviculaire (P ), le diaphragme en ligne parasternal (D), intercostal au 6 ème espace intercostal sur la ligne axillaire antérieure (IC), abdomen rectus au niveau ombilical (RA), oblique abdomen sur la ligne axillaire (O), trapèze inférieur paraspinally au niveau midscapular (LT ), et paraspinal paraspinally sur iliaque intercrestal ligne (PS) ....

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Résultats

La figure 3 représente l'électromyogramme et la pression des voies aériennes (en haut) simultanément enregistrée au cours MEPT d'un non-blessés (à gauche) et SCI individus (à droite). Remarque diminution de la pression des voies aériennes et l'absence de sEMG activité des muscles expiratoires chez un sujet SCI par rapport à un individu non-blessés (marqué d'ellipses grises). Notez également que début de la tâche, comme indiqué sur le fond, est associée à une augmentation sEMG activité et.......

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Discussion

Essais cliniques standard pour évaluer la fonction motrice respiratoire après SCI et d'autres troubles comprennent les tests de la fonction pulmonaire et la moelle échelle de dégradation de l'Association américaine des blessures (AIS) évaluation 14,15. Toutefois, ces outils ne sont pas conçus pour l'évaluation quantitative du tronc et le contrôle moteur respiratoires. Dans notre travail déjà publié 9, nous avons montré que le MRAC est une méthode valide pour évaluer quantitativement la .......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêt à déclarer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par Christopher et Dana Reeve Foundation (Grant CDRF OA2-0802-2), Kentucky moelle épinière et traumatisme crânien Research Trust (Grant 9-10A - KSCHIRT), Craig H. Fondation Neilsen (Grant 1000056824 - HN000PCG) et national Institutes of Health: National Heart Lung and Blood Institute (Grant 1R01HL103750-01A1).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
PowerLab System 16/35ADInstrumentsPL3516Le nombre d’unités dépend du nombre de canaux enregistrés
Système EMG MA 300Motion Lab SystemsMA300-XVILe nombre d’unités dépend du nombre de canaux enregistrés
Transducteur basse pression MP45ValidyneMP45-40-871
Démodulateur de porteuse de base CD15ValidyneCD15-A-2-A-1
Manomètre de pression atmosphériqueBoehringer4103Nécessaire pour l’étalonnage MP45
d’événementInterrupteur portatif qui, lorsqu’il est enfoncé, donne une tension continue et une sortie sonore (y compris une marque de 5 secondes de long)
Lingettes imbibées d’alcoolHenry Schein1173771Nécessaire pour le placement des électrodes
Gel d’électrodesLectron II36-3000-25Nécessaire pour le placement des électrodes
TagadermHenry Schein7779152Nécessaire pour le placement des électrodes
Pince-nez Henry Schein1089460
Circuit de surveillance de ventilateur à pièce en T avec vannes unidirectionnelles Alleglance (Airlife)1504
Tube d’air UnoMedical400E
Tableau 1. Liste de l’équipement et des fournitures spécifiques utilisés pour l’évaluation du contrôle respiratoire.
Marqueur

Références

  1. Schilero, G. J., Spungen, A. M., Bauman, W. A., Radulovic, M., Lesser, M. Pulmonary function and spinal cord injury. Respir. Physiol. Neurobiol. 166, 129-141 (2009).
  2. Winslow, C., Rozovsky, J. Effect of spinal cord injury on the respiratory system. Am. J. Phys. Med. Rehabil.

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Mots-clés

lectromyographie de surfacem thode d analyse vectoriellepression inspiratoire maximalepression expiratoire maximalevecteur de r ponse prototypecalcul de l indice de similitudet ches respiratoires

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