Name: Bepaling van neuromusculaire functie gebruiken percutane elektrische zenuwstimulatie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-13T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 53 s
Description: Leer neuromusculaire functie beoordelen met percutane elektrische zenuwstimulatie. Deze niet-invasieve methode evalueert spierreacties op supraspinaal, spinale en perifere niveaus via elektromyografie.

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

De auteurs hebben geen dankbetuigingen.

De experimentele procedures geschetst ontvangen Institutionele ethische goedkeuring en in overeenstemming zijn met de Verklaring van Helsinki. De gegevens werden verzameld uit een vertegenwoordiger deelnemer die op de hoogte van de procedures was en gaf zijn schriftelijke toestemming. 1. Instrument Voorbereiding <ol><li> Reinig de huid op de elektrode plaats door het scheren, en verwijder het vuil met alcohol om lage impedantie (&lt;5 kOhm) te verkrijgen. </li><li> Plaats twee AgCl-elektroden (diameter opname van 10 mm) bij 2/3 van de lijn tussen de mediale condylis van het dijbeen naar de mediale malleolus de soleus spier; voor de prominente uitstulping van de spieren van de mediale gastrocnemius; op 1/3 van de afstand langs een lijn tussen de kop van de fibula en de hiel voor de laterale gastrocnemius; en 1/3 van de afstand langs een lijn tussen het uiteinde van de fibula en de tip van de mediale malleolus de tibialis anterior, met interelectrode afstand (hart op hart) van 2 cm volgens de aanbevelingen SENIAM 30. Opmerking: De soleus spier elektroden onder de distale inbrengen van gastrocnemii spieren te worden geplaatst om ervoor te zorgen dat ze niet opneemt activiteit van de hoofden van de gastrocnemii spieren (cross-talk). </li><li> Plaats een referentie-elektrode in een centrale positie op hetzelfde been (tussen stimulatie en opname sites). </li><li> Stel de hoogte en de diepte van de stoel om een enkel hoek van 90 ° (0 ° = vol plantairflexie) te verkrijgen, zodat de soleus en gastrocnemii spieren niet worden opgerekt en de H-reflex is niet veranderd 11,12. <ol><li> Stel de knie hoek 90 ° (0 ° = volledige knie-extensie) als gevolg van de aard van de biarticulaire gastrocnemii spieren. De optimale enkelhoek een maximale vrijwillige koppel van de plantairflexoren voeren is 70-80 ° (0 ° = volledig plantairflexie) 26. Zo zal enkelhoek afhangen van de parameter van belang (elektrofysiologische versus mechanische opnames). Opmerking: Ongeacht de gekozen initiële hoek moet constant blijven gedurende het experiment zenuw- 11,12,27,28 standaardiseren. </li><li> Bijzondere aandacht besteden bij het ​​toezicht op de houding van de proefpersonen tijdens de test constant cortico-vestibulaire invloeden te handhaven op de prikkelbaarheid van de motor pool 29. </li></ol></li><li> Stevig riem de enkel een ergometer, de anatomische as van het scharnier (extern malleolus) uitgelijnd met de rotatieas van de ergometer 25. <ol><li> Hebben het onderwerp druk uitoefenen op een voetplaat bevestigd aan de ergometer aan plantaire flexor koppel opnemen. Laat de voet immobiel gedurende het experiment zodat kleine veranderingen in koppel kan worden gedetecteerd. </li></ol></li><li> Opmerking: Onder bepaalde omstandigheden kan de hiel iets til de kracht plaat als de voet en enkel niet zijn bevestigd, die kan leadvertentie naar een onvolledige overdracht van het draaimoment tegen de plaat. Figuur 3 geeft een beschrijving van de experimentele opstelling. </li></ol><img alt="Figuur 3" src="/files/ftp_upload/52974/52974fig3.jpg" /> Figuur 3:. Experimentele setup Classical experimentele opstelling om elektromyografische (EMG) en het koppel signalen opnemen. <ol start="6"><li> Verbind de elektroden met de versterker met kabels. </li><li> Stel de sampling rate voor het koppel en EMG metingen om 2-5 kHz. Noteer de EMG-signaal met behulp van een analoog-naar-digitaal (AD) conversie systeem. Het signaal wordt weergegeven op een monitor met een data acquisitie systeem, dat diens geeft waarden van verschillende parameters (bijvoorbeeld maximale waarde van piek tot piek amplitude, duur). Het spectrum van het EMG-signaal kan variëren tussen 5 Hz en 2 kHz, maar hoofdzakelijk opgenomen tussen 10 Hz en 1 kHz 31. Zo moet sampling frequentie hoog genoeg is om het signaal vorm dur behouden wordening EMG opname. Versterken en filteren van EMG signalen (winst = 500-100) met behulp van een bandbreedte frequentie tussen 10 Hz en 1 kHz 8,21,32. </li><li> Plaats de anode van de elektrische stimulering in de kniepees. </li><li> Bepaal de beste plaats stimulatie van de nervus tibialis posterior een optimale soleus H reflex verkrijgen voor een gegeven intensiteit, via een handbediende kathode bal elektrode in de knieholte. Test verschillende stimulatie sites met de kathode-elektrode bal tot een maximale waarde van de H reflex bereikt. <ol><li> Neem tibialis anterior EMG-activiteit dat de gemeenschappelijke peroneus niet geactiveerd invloed vermijden dat antagonist Ia afferenten 12. Stel de pulsbreedte van 1 msec tot een optimale activering van de zenuwvezels, vooral afferente vezels 10 verschaffen. </li></ol></li><li> Plaats een zelfklevende AgCl kathode op de locatie van de stimulatie site om constante stimulus staat te (bv druk, oriënteeratie). Opmerking: Al deze parameters (afhankelijk van positie, elektrode locatie en stimulatie plaats) veranderen niet voor de beoordeling van de verschillende elektrofysiologische metingen. Alleen de intensiteit van de stimulatie en de conditie (overige versus contractie) variëren. </li></ol> 2. Testing Procedures onbeweeglijk <ol start="1"><li> Instrueer het onderwerp ontspannen te blijven en om zijn / haar spieren in rust te houden. </li><li> Pas de stimulatie-intensiteit om maximale soleus H-reflex amplitude (H max; gebruikelijke waaier: 20-50 mA) te verkrijgen. Een M-golf van de soleus spier kan worden waargenomen H max intensiteit. Opmerking: Voor herhaalde metingen (bijvoorbeeld voor en na een vermoeiende protocol), de optimale intensiteit een Hmax respons kan variëren tijdens de sessie te verkrijgen. Als het houden van een constante intensiteit kan leiden tot een onderschatting van H max amplitude, wordt aanbevolen dat de experimentator regelmatig reevaluates H maxintensiteit 33. </li><li> Het opnemen van een minimum van 3 soleus H-reflex reacties op deze intensiteit met een minimum interval van 3 seconden tot post-activering depressie 34 vermijden. Noot: Hoewel de opname meerdere reacties is geschikter wegens de bijzondere gevoeligheid van de H-reflex, kan een enkele stimulatie hebben onder sommige omstandigheden, bijvoorbeeld wanneer het proberen om de gevolgen van snelle herstel te voorkomen (bijvoorbeeld tijdens een vermoeiende protocol). </li><li> Verhoog de ​​stimulatie-intensiteit om maximale soleus M-wave amplitude (M max; gebruikelijke waaier: 40-100 mA) te verkrijgen. Meestal ligt de toename in de stimulatie-intensiteit bij 2-4 mA, met een interval van 8-10 seconden tussen twee stimuli 12,35. De gewenste intensiteit wordt bereikt wanneer Mmax wordt verkregen, en geen H-reflex respons waar te nemen. </li><li> Stel het uiteindelijke intensiteit 120-150% van Mmax stimulusintensiteit dat de M-wave bereikt een plateau van zijn maximale waarde. Deze intensiveringty heet supramaximale intensiteit in de onderstaande instructies. </li><li> Houd constante stimulatie-intensiteit voor soleus M-wave-opnamen tijdens de sessie. </li><li> Record 3 soleus M-golven en 3 bijbehorende twitch koppels op deze intensiteit. </li></ol> 3. Testprocedures Tijdens Vrijwillige Contractie <ol start="1"><li> Als een warming-up, vraag het onderwerp tot 10 korte en niet-vermoeiend submaximale contracties van de plantaire flexoren te voeren, met een paar seconden rust tussen elk van de weeën. Aan het einde van de warming-up, neem een minimum 1 min rust aan een vermoeiend effect 11 te vermijden. </li><li> Continu opnemen triceps surae EMG-activiteit. Opname soleus en gastrocnemii spieren maakt de analyse van het gedrag van verschillende spieren typologieën voor een stimulatie plaats 24. </li><li> Instrueer het onderwerp van een isometrische maximale vrijwillige contractie (MVC) van de plantairflexoren voeren. Het onderwerp moet zo hard pushen als mogeble tegen de ergometer door de aanbestedende zijn plantaire flexor spieren. Geven visuele feedback op het onderwerp tijdens de inspanning, en gestandaardiseerde verbale aanmoediging 19. De MVC wordt bereikt wanneer een plateau wordt waargenomen. </li><li> Lever een gepaarde stimulatie (100 Hz) en supramaximale intensiteit tijdens het plateau van de MVC (gesuperponeerd doublet), en een ander gekoppeld stimulatie wanneer de spier volledig ontspannen direct na krimp (gepotentieerd doublet) de vrijwillige activeringsniveau evalueren. Lever deze gepaarde stimulatie door middel van een specifiek apparaat (bijvoorbeeld Digitimer D185 multipuls Stimulator) of via een stimulatie programma geassocieerd met een enkele puls stimulator. </li><li> Instrueer het onderwerp om een tweede MVC uit te voeren van de plantaire flexor met tenminste 1 minuut rust tussen elke proef 11. Wanneer het maximum koppel van de tweede proef niet binnen 5% van de eerste, dient bijkomende proeven uitgevoerd 36. Het grootste draaimoment bereikthet subject wordt genomen als de MVC koppel. </li></ol> 4. Data Analysis <ol start="1"><li> Data Analysis at Rest <ol><li> Selecteer een tijdvenster waaronder de EMG respons in verband met de twitch in rust (H-wave of M-wave). </li><li> Meet de duur van piek tot piek amplitude van piek tot piek en / of het gebied van de golven (Figuur 4A). Wanneer de amplitude niet direct door de software, aftrekken van de minimale naar de maximale waarden. <ol><li> Voor de duur, het meten van de tijd vanaf de maximale piek en eindigt aan de minimale piek. Voor het gebied Bereken de integraal van EMG signaal vanaf het begin van de golf en eindigt aan het einde van de golf. Opmerking: Piek-tot-piek amplitude kunnen reflecteren: 1) neuromusculaire transmissie, 2) motorunit actiepotentiaal amplitude en / of 3) temporele spreiding van de unit actie motor potentieel 37. M-wave duur weerspiegelt neuromusculaire voortplanting 37. </li></ol&gt; </li><li> Voor meerdere proeven, bereken het gemiddelde van de golven. Indien de gemiddelde niet direct kan worden door de software gebruik spreadsheet software (bijvoorbeeld de formule functie in een spreadsheetprogramma) deze waarde uit verschillende proeven (minimaal 3) te berekenen. </li><li> Selecteer de rust twitch. </li><li> Meet het maximumkoppel in verband met de rust twitch (Figuur 4B). </li><li> Voor meerdere proeven, het berekenen van de gemiddelde maximumkoppel van de rust samentrekkingen. Indien de gemiddelde niet direct kan worden door de software gebruik spreadsheet software (bijvoorbeeld de formule functie in een spreadsheetprogramma) deze waarde in de verschillende proeven (minimaal 3) te berekenen. </li><li> Herhaal deze procedures in punt 4.1.2 beschreven voor de andere gewenste parameters (samentrekking tijd of halve ontspanning tijd). De analyse van twitch parameters geeft aanwijzingen met betrekking tot de excitatie-contractie koppeling efficiëntie 17. In het bijzonder contraction tijd geeft een index van contractie kinetiek 8, die kunnen afhangen van de gekozen spiergroep 38. </li><li> Bereken de verhouding tussen de hoogste koppel en de som van M-golven gebruikt spreadsheetsoftware (bijvoorbeeld Excel), de elektromechanische efficiency kwantificeren (Pt / M). Omdat de mechanische respons oproept tibiale zenuwstimulatie overeen met de activering van de triceps surae als geheel amplitudes van soleus en gastrocnemii M-golven worden opgeteld 39. </li></ol></li></ol><img alt="Figuur 4" src="/files/ftp_upload/52974/52974fig4.jpg" /> Figuur 4: Uitleg elektrofysiologische en mechanische reacties (A) meting van piek-tot-piek amplitude (mV), latentie (ms) en specifieke (mV.ms) van een typische M-wave.. (B) Meting van de piek twitch koppel (Nm), contractie tijd (ms) en half-relaxatie tijd (msec) van een twitch. <ahref = &quot;https://www.jove.com/files/ftp_upload/52974/52974fig4highres.jpg&quot; target = &quot;_ blank&quot;&gt; Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken. <ol start="2"><li> Gegevensanalyse in contractie <ol><li> Selecteer een 500 msec tijdvenster van soleus EMG-activiteit tijdens het plateau van MVC torque waaronder maximumkoppel maar exclusief de tijd tussen de stimulatie artefact en het einde van de stille periode van EMG. De stille periode komt overeen met de onderdrukking van de lopende vrijwillige EMG-activiteit na stimulatie. </li><li> Als het kwadratisch gemiddelde (RMS) en niet direct door de software berekent de RMS EMG-activiteit te kwantificeren met behulp van de volgende formule 40: RMS EMG <img alt="Vergelijking 1" src="/files/ftp_upload/52974/52974eq1.jpg" /></li><li> Meten of het berekenen van de RMS van M max bij rust over de duur van de golf. </li><li> Berekenen van de RMS EMG / RMS Mmax verhouding met behulp van spreadsheet-software.EMG RMS waarde en RMS Mmax waarde worden gekozen uit dezelfde spier. </li><li> Meet de maximale maximumkoppel van de MVC vanaf de basislijn koppel in rust aan de maximale waarde van MVC exclusief gesuperponeerd koppel opgewekt door de doublet stimulatie (Figuur 5). </li><li> Meet de gesuperponeerde koppel opgewekt door het doublet stimulatie tijdens de MVC, van de vrijwillige momentwaarde bij het ​​begin van de stimulatie van de piek van de uitgelokt responssignaal (figuur 5). </li><li> Selecteer het versterkt doublet. </li><li> Meet het maximumkoppel in verband met de gepotentieerde doublet. </li><li> Bereken de vrijwillige activeringsniveau (VAL) met de volgende formule 40: <img alt="Vergelijking 1" src="/files/ftp_upload/52974/52974eq2.jpg" /></li></ol></li></ol><img alt="Figuur 5" src="/files/ftp_upload/52974/52974fig5.jpg" /> Figuur 5: Meting van gesuperponeerd enversterkt doublet op mechanische signaal. Om de opgelegde maximumkoppel (Pts) op te nemen, wordt stimulatie doublet opgeroepen tijdens het plateau van isometrische maximale vrijwillige contractie (MVC). Om gepotentieerde maximumkoppel (Pt P) op te nemen, wordt stimulatie doublet opgeroepen in rust na de offset van MVC.

De auteurs hebben niets te onthullen.

Percutane zenuwstimulatie maakt de kwantificering van talrijke kenmerken van het neuromusculaire systeem niet alleen het begrijpen van de fundamentele controle van neuromotorische functie bij gezonde mensen, maar ook kunnen acute of chronische aanpassingen doorgelicht vermoeidheid of opleiding 17. Dit is zeer gunstig vooral vermoeiend protocols, waarbij metingen zo snel mogelijk moeten worden uitgevoerd na de oefening einde het effect van snelle herstel 42 voorkomen. Ho...

Percutane elektrische zenuwstimulatie wordt wijd gebruikt om neuromusculaire functie 1 beoordelen. Het basisprincipe bestaat uit het induceren van een elektrische prikkel om een ​​perifere motorische zenuw een spiersamentrekking te roepen. Mechanische (koppel meting) en elektrofysiologische (elektromyografische activiteit) reacties worden simultaan opgenomen. Torque, opgenomen in de gezamenlijke beschouwd, wordt beoordeeld aan de hand van een ergometer. De elektromyografische (EMG) signaal opgenomen met oppervlakte-elektroden is aangetoond dat de activiteit van de spier 2 vertegenwoordigen. Deze niet-invasieve methode is niet pijnlijk en gemakkelijker geïmplementeerd dan intramusculaire opnames. Zowel monopolaire en bipolaire elektroden kunnen worden gebruikt. De monopolaire elektrode configuratie is aangetoond gevoeliger voor veranderingen in spieractiviteit 3, die nuttig kunnen zijn voor kleine spieren zijn. Echter, bipolaire elektrodes gebleken effectiever in het verbeteren van de signaal-ruis r zijnatie 4 en worden meestal gebruikt als opnamemethode en kwantificeren aandrijving activiteit. De hierna beschreven methode wordt geconcentreerd op bipolaire opnames. EMG-activiteit is een indicator van de effectiviteit en integriteit van het neuromusculaire systeem. Het gebruik van percutane zenuwstimulatie biedt verder inzicht in de neuromusculaire functie, dwz veranderingen op gespierd, spinale of supra-spinale niveau (figuur 1). <img alt="Figuur 1" src="/files/ftp_upload/52974/52974fig1.jpg" /> Figuur 1:. Overzicht van de neuromusculaire metingen STIM: zenuwstimulatie. EMG: Elektromyografie. VAL: Vrijwillige Activation Level. RMS: Root Mean Square. M max: Maximal M-wave amplitude. In rust, de verbinding spier actiepotentiaal, ook wel M-wave, is de korte-latency respons waargenomen na stimulus artefact, en vertegenwoordigt prikkelbaar spiermassa door de directe activ<html> atie van motorische axons die naar de spier (figuur 2, nummer 3). M-wave amplitude neemt toe met de intensiteit tot het bereiken van een plateau van de maximale waarde. Deze reactie, genaamd M max, vertegenwoordigt de synchrone samenvatting van alle motorische eenheden en / of spiervezels actiepotentialen geregistreerd onder de oppervlakte EMG elektroden 5. De evolutie van de amplitude of golven specifieke piek-tot-piek gebruikt om wijzigingen van neuromusculaire transmissie 6 identificeren. Veranderingen in de mechanische responsen geassocieerd met de M-golf, dat wil zeggen piek kramp torque / kracht kan te wijten zijn aan veranderingen in de spieren exciteerbaarheid en / of binnen de spiervezels 7. De vereniging van M max amplitude en piek twitch koppel amplitude (Pt / M ratio) biedt een index van elektromechanische efficiëntie van de spier 8, dat wil zeggen de mechanische respons voor een bepaalde elektrische motor commando. 52.974 / 52974fig2.jpg &quot;/&gt; Figuur 2:. Motor en reflexieve trajecten geactiveerd door zenuwstimulatie Elektrische stimulatie van een gemengd (motorische / sensorische) zenuw (STIM) veroorzaakt een depolarisatie van zowel motorische axon en Ia afferente afvuren. Depolarisatie van Ia afferentia naar het ruggenmerg activeert een alfa motoneuron, wat op zijn beurt roept een H-reflex response (route 1 + 2 + 3). Afhankelijk van de stimulus intensiteit, motor axon depolarisatie roept een directe spierreactie: M-wave (route 3). Bij maximale M-wave intensiteit, is een antidromic huidige ook gegenereerd (3 &#39;) en botst met reflex volley (2). Deze botsing geheel of gedeeltelijk annuleert de H-reflex reactie. De H-reflex is een elektrofysiologische respons gebruikt om veranderingen in de Ia-α motorisch synaps 9 beoordelen. Deze parameter kan worden beoordeeld in rust of tijdens vrijwillige contracties. H-reflex een variante van de rekreflex (figuur 2, number 1-3). De H-reflex activeert motorische eenheden monosynaptische aangeworven door Ia afferente paden 10,11, en ​​kan worden onderworpen aan perifere en centrale invloeden 12. De werkwijze oproepen van een H-reflex is bekend dat een hoog intra- individuele betrouwbaarheid spinale prikkelbaarheid beoordelen 13,14 in rust en tijdens isometrische contracties 15 heeft. Tijdens vrijwillige contractie, kan de grootte van de vrijwillige neurale schijf beoordeeld met behulp van de amplitude van het EMG-signaal, gewoonlijk gekwantificeerd met behulp van de Root Mean Square (RMS). RMS EMG wordt algemeen gebruikt middel kwantificeren van het excitatie van het motorsysteem tijdens vrijwillige contractie (figuur 1). Vanwege de intra- en inter-subject variabiliteit 16, RMS EMG moet worden genormaliseerd met behulp van de EMG opgenomen tijdens een spier-specifieke maximale vrijwillige contractie (RMS EMGmax). Bovendien, omdat veranderingen in EMG signaal be als gevolg van veranderingen op perifeer niveau, normalisatie via een randapparaat parameter, zoals M-wave is nodig om alleen de centrale component van EMG signaal te beoordelen. Dit kan door het verdelen van de RMS EMG de maximale amplitude of RMS Mmax van de M-wave. Normalisering met RMS Mmax (dwz RMS EMG / RMS Mmax) is de voorkeur omdat het rekening houdt met de mogelijke verandering van de M-wave duur 17. Motor commando&#39;s kunnen ook worden geëvalueerd door het berekenen van de vrijwillige activering niveau (VAL). Deze methode gebruikt de kramp interpolatietechniek 18 door superpositie van elektrische stimulatie Mmax intensiteit gedurende een maximale vrijwillige contractie. De extra draaimoment veroorzaakt door stimulering van de zenuw wordt vergeleken met een controle twitch door identieke zenuwstimulatie in een ontspannen spier 19 gepotentieerd. Om maximale VAL, de oorspronkelijke twitch interpo evaluerenning techniek beschreven door Merton 18 omvat een enkele prikkel geïnterpoleerd over een vrijwillige contractie. Onlangs is het gebruik van gepaarde stimulatie populairder geworden omdat de stappen opgewekte koppel groter, gemakkelijker ontdekt en minder variabel dan enkelvoudige stimulatie reacties 20. De VAL verschaft een index van de capaciteit van het centrale zenuwstelsel maximaal te activeren werkende spieren 21. Momenteel VAL geëvalueerd met behulp van de twitch interpolatie techniek is de meest waardevolle methode voor het beoordelen van het niveau van spieractivatie 22. Bovendien maximumkoppel beoordeeld met behulp van een ergometer is de meest goed onderzochte sterkte testen parameter van toepassing voor gebruik in onderzoek en klinische settings 23. Elektrische zenuwstimulatie kunnen worden gebruikt in verschillende spiergroepen (bijv buigers elleboog, pols flexors, kniestrekkers, plantairflexoren). Echter, de zenuwen bereikbaarheid maakt hettechniek moeilijk bepaalde spiergroepen. De plantaire flexor spieren, vooral triceps surae (soleus en gastrocnemii) spieren, worden vaak onderzocht in de literatuur 24. Inderdaad, deze spieren die betrokken zijn bij de motoriek, hun bijzonder belang rechtvaardigen. De afstand tussen de stimulatie zelf en registrerende elektroden maakt de identificatie van de verschillende opgewekte golven van de triceps surae spieren. De oppervlakkige deel van de nervus tibialis posterior in de knieholte en het grote aantal assen gemakkelijker te reflexreacties opnemen vergelijking met andere spieren 24. Om deze redenen is de thans gepresenteerde reflex methode is gericht op de triceps surae spiergroep (gastrocnemius en soleus). Het doel van dit protocol is derhalve percutane zenuwstimulatie techniek beschrijven neuromusculaire functie in de triceps surae onderzoeken.

<table><tbody><tr><td>Biodex dynamometer</td><td>Biodex Medical System Inc., New York, USA</td><td></td><td><a href="http://www.biodex.com/">www.biodex.com</a></td></tr><tr><td>MP150 Data Acquisition System</td><td>Biopac Systems Inc., Goleta, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acknowledge 4.1.0 software</td><td>Biopac Systems Inc., Goleta, USA</td><td></td><td><a href="http://www.biopac.com/">www.biopac.com</a></td></tr><tr><td>DS7A constant current high voltage stimulator</td><td>Digitimer, Hertfordshire, UK</td><td></td><td><a href="http://www.digitimer.com/">www.digitimer.com</a></td></tr><tr><td>Silver chloride surface electrodes</td><td>Control Graphique Medical, Brie-Comte-Robert, France</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Computer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Cable for connecting the Biodex to the MP150</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Cable for connecting the Digitimer to the MP150</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Cable for connecting the MP150 to the computer</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

bepaling van neuromusculaire functie gebruiken percutane elektrische zenuwstimulatie

Assessment of Neuromuscular Function Using Percutaneous Electrical Nerve Stimulation

Percutane elektrische zenuwstimulatie is een niet-invasieve methode die vaak wordt gebruikt om de neuromusculaire functie van de hersenen tot de spieren te evalueren (supra-spinale, spinale en perifere niveaus). Het huidige protocol beschrijft hoe deze methode kan worden gebruikt om de tibiale nervus posterior te stimuleren die de plantaarflexorspieren activeert. Percutane elektrische zenuwstimulatie bestaat uit het induceren van een elektrische stimulus op een motorische zenuw om een spierrespons op te roepen. Directe (M-golf) en/of indirecte (H-reflex) elektrofysiologische reacties kunnen in rust worden opgenomen met behulp van oppervlakte-elektromyografie. Mechanische (twitch-torque) reacties kunnen worden gekwantificeerd met een kracht/koppel-ergometer. M-golf en twitch-torque weerspiegelen de neuromusculaire transmissie en excitatie-contractiekoppeling, terwijl de H-reflex een index van spinale prikkelbaarheid biedt. EMG-activiteit en mechanische (gesuperponeerde twitch) reacties kunnen ook worden opgenomen tijdens maximale vrijwillige contracties om het niveau van vrijwillige activering te evalueren. Percutane zenuwstimulatie biedt een beoordeling van de neuromusculaire functie bij mensen en is zeer nuttig, vooral voor studies die de neuromusculaire plasticiteit evalueren na acute (vermoeidheid) of chronische (training/detraining) oefening.

Vergroting stimulusintensiteit tot een andere ontwikkeling van de respons amplitudes tussen H- en M-golven. In rust, de H-reflex maximum waarde bereikt voordat volkomen afwezig EMG signaal, terwijl M golf geleidelijk toeneemt tot het bereiken van een plateau aan maximale intensiteit (zie figuur 4 een grafische weergave van de M-wave en figuur 6 de evolutie M-golven en H-reflex met intensiteit). Voor de soleus spier, de wachttijd tussen de stimulus onset en M-wave ongeve...

We presenteren een protocol om veranderingen in de neuromusculaire functie te beoordelen. Percutane elektrische zenuwstimulatie is een niet-invasieve methode die spierreacties veroorzaakt. Elektrofysiologische en mechanische eigenschappen van deze reacties maken de evaluatie van de neuromusculaire functie mogelijk, van hersenen tot spier (supra-spinaal, spinaal en perifeer niveau).

Bepaling van neuromusculaire functie gebruiken percutane elektrische zenuwstimulatie

Percutaneous electrical nerve stimulation is a non-invasive method commonly used to evaluate neuromuscular function from brain to muscle (supra-spinal, ...

Het algemene doel van deze procedure is om de neuromusculaire functie te beoordelen met behulp van percutane elektrische zenuwstimulatie. Dit wordt bereikt door eerst oppervlakte-elektroden aan de gewenste spier te bevestigen. De tweede stap is het plaatsen van de proefpersoon op de ergometer.Vervolgens wordt de motorische zenuw elektrisch gestimuleerd met een handheld bol-elektrode of een zelfklevende elektrode. De laatste stap is het registreren van de elektromyografische activiteit van de spier. Uiteindelijk wordt percutane elektrische zenuwstimulatie gebruikt om de neuromusculaire functie op spinale en perifere niveaus te beoordelen.Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat deze een goede betrouwbaarheid heeft en dat elektrische en mechanische responsen eenvoudig te verkrijgen zijn. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen op het gebied van normale spierfysiologie, zoals de evaluatie van de normale spiermassa na een trainings- of revalidatieprogramma. Begin met het reinigen van de huid waar de elektroden worden geplaatst door het haar af te scheren en de blootgestelde huid te ontsmetten met alcohol.Dit is vereist voor een verbinding met een lage impedantie. Vraag de deelnemer vervolgens om op de tenen te staan om de plantairflexoren duidelijk te kunnen identificeren. Plaats twee zilverchloride-oppervlakte-elektroden van 10 millimeter met een tussenruimte van ongeveer twee centimeter op de prominente welving van de mediale gastrocemiusspier en voor de laterale gastrocemius.Plaats voor de musculus soleus twee elektroden op een derde van de afstand van de kop van de fibula tot de hiel. Plaats voor de musculus tibialis anterior twee elektroden op twee derde van de afstand tussen de mediale condylen van het femur en de malleolus medialis. Vraag de deelnemer om op de tenen te staan om de spier te identificeren.Plaats vervolgens twee elektroden op een derde van de afstand tussen de top van de fibula en de top van de malleolus medialis. Plaats daarna een referentie-elektrode in een centrale positie op hetzelfde been tussen de stimulatie- en registratieplaatsen. Pas nu de stoel van de deelnemer aan zodat de enkel en de knie in een hoek van 90 graden gebogen zijn, zodat de m. soleus en m. gastrocnemius niet worden uitgerekt en het H-reflex niet wordt beïnvloed.Bevestig nu de enkel stevig aan de ergometer, zodanig dat de anatomische as van het gewricht, namelijk de externe malleolus, is uitgelijnd met de rotatieas van de ergometer. Vraag de deelnemer vervolgens om druk uit te oefenen op een voetplaat en registreer het plantairflexie-koppel. Sluit daarna de elektroden aan op de versterker en plaats de anode voor elektrische stimulatie over de patellapees.Probeer nu de nervus tibialis posterior door de huid in de popliteale fossa te voelen. Bepaal vervolgens de beste stimulatieplaats van de nervus tibialis posterior. Gebruik een handkathode-balelektrode op de popliteale fossa om de plek met de grootste reflex op die locatie te vinden.Bevestig de zelfklevende zilverchloride-kathode. Geen van deze parameters mag veranderen voor de beoordeling van de verschillende elektrochirurgische metingen. Alleen de intensiteit van de stimulatie en de conditie mogen variëren.Instructeer de deelnemer vóór aanvang van de test om te ontspannen en de spieren in rust te houden. Stel vervolgens de stimulatie-intensiteit zo in dat een maximale amplitude van de soli-reflex wordt verkregen, wat gewoonlijk varieert tussen 20 en 50 milliamps. Registreer ten minste drie H-reflexresponsies met pulsen van één milliseconde.Pauzeer ten minste drie seconden tussen de stimulaties om post-activatiedepressie te voorkomen. Verhoog vervolgens de intensiteit naar een waarde tussen 40 en 100 milliamps om de maximale amplitude van de M-golf te verkrijgen. Zodra deze is bepaald, verhoogt u de intensiteit met 20 tot 50% en dient u drie supermaximale stimulaties toe.Registreer de twitch-koppelwaarden die gepaard gaan met deze stimulaties voor de test van de vrijwillige contractie. Begin met een warming-up. Vraag de participant om 10 korte, niet-vermoeiende submaximale contracties van de plantairflexoren uit te voeren.Vraag hen om tijdens de warming-up enkele seconden tussen elke contractie te wachten en registreer gedurende de gehele test de EMG-activiteit van de triceps surae. Instrueer de deelnemer vervolgens om een excentrische maximale vrijwillige contractie van de plantairflexoren uit te voeren. De deelnemer moet zo hard mogelijk tegen de ergometer duwen door de plantairflexorspieren aan te spannen.Geef tijdens de inspanning visuele feedback met gestandaardiseerde verbale aanmoediging totdat de maximale vrijwillige contractie is bereikt. Wanneer een plateau wordt waargenomen, wordt een gepaarde stimulatie toegediend met een frequentie van 100 hertz bij een supermaximale intensiteit van de maximale vrijwillige contractie. Lever direct na de contractie, wanneer de spier volledig ontspannen is, nog een gepaarde stimulatie toe.Om het niveau van vrijwillige activering te evalueren met software zoals acknowledge 4.1, selecteert u een tijdsvenster dat de EMG-respons bevat die geassocieerd is met de twitch in rust, selecteert u de H-golf of de M-golf en meet u de peak-to-peak amplitude, de peak-to-peak duur en het oppervlak van de golven. Selecteer vervolgens de rust-twitch en meet de piekkoppel. Bereken daarna de ratio tussen de piekkoppel en de som van de amplitudes van de M-golven van de musculus soleus en de musculus gastrocnemius.Om de електromechanische efficiëntie te kwantificeren, weerspiegelt deze ratio de efficiëntie van de excitatie-contractiekoppeling. Meet vervolgens het maximale piekkoppel van de maximale vrijwillige contractie, vanaf de basislijn van het koppel in rust tot de maximale waarde van de maximale vrijwillige contractie, waarbij het supergeponeerde koppel dat door de doublet-stimulatie wordt opgewekt, wordt uitgesloten. Meet daarna het supergeponeerde koppel dat door de doublet-stimulatie wordt opgewekt.Meet vanaf de vrijwillige koppelwaarde bij het begin van de stimulatie tot de piek van de opgewekte respons. Meet tot slot het piekkoppel dat geassocieerd is met een gepotentieerde doublet. Gebruik deze waarden om het niveau van vrijwillige activatie te berekenen.Met de beschreven methoden werden h- en m-golven in rust onderzocht. De H-reflex bereikt een maximale waarde voordat deze volledig uit het EMG-signaal verdwijnt, terwijl m-golven progressief toenemen tot ze een plateau bereiken bij maximale intensiteit. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe neuromusculaire functies kunnen worden beoordeeld met behulp van percutane elektrische zenuwstimulatie.Zodra de techniek onder de knie is, kan het lokaliseren van de stimulatieplaats en het bepalen van de optimale intensiteit in 10 minuten worden voltooid, mits deze procedure correct wordt gevolgd. Andere technieken, zoals transcraniële magnetische stimulatie, kunnen worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals veranderingen in de corticospinale exciteerbaarheid na een trainings- of revalidatieprogramma.

assessment-neuromuscular-function-using-percutaneous-electrical-nerve

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Deze samenvatting beschrijft een nieuwe methode om de ontwikkeling van neurotoxiciteit te evalueren bij patiënten die chemotherapie behandeling. Terwijl conventionele evaluatiemethoden zijn beperkt in hun vermogen om de eerste veranderingen in de zenuwfunctie te detecteren, zenuw prikkelbaarheid technieken zorgen voor vroegtijdige opsporing van patiënten met een risico van ernstige neurotoxiciteit en inzicht in de pathofysiologie.

Nerve Prikkelbaarheid Beoordeling in chemotherapie-geïnduceerde neurotoxiciteit

This video demonstrates a method to assess functional neuromuscular junctions. Using a bioreactor containing muscle tissue and motor neurons, along with fluorescent microscopy, the light-sensitive channels in the neurons are stimulated to generate electrical signals, causing muscle fiber contractions.

Assessing a Functional Neuromuscular Junction Via Simultaneous Optical Stimulation and Video Recording

Het doel is om een ​​nieuwe methode, ademhaling-control elektrische stimulatie (BreEStim) voor het beheer van neuropathische pijn en spasticiteit.

Ademhaling-gecontroleerde elektrische stimulatie (BreEStim) voor beheer van neuropathische pijn en spasticiteit

Een functionele evaluatie van de motorische eindplaat (NMJ) kan verschaffen essentiële informatie over de communicatie tussen spieren en zenuwen. Hier beschrijven we een protocol uitvoerig evalueren zowel de spier de NMJ functionaliteit met behulp van twee verschillende spier-zenuw preparaten, d.w.z. soleus-ischialgie en membraan-phrenic.

Meten van de motorische eindplaat functionaliteit

Gepresenteerd is een protocol om verschillende soorten mediane zenuw (MN) laesies te produceren en reparatie in de rat. Bovendien laat het protocol zien hoe het functionele herstel van de zenuw kan worden geëvalueerd met behulp van verschillende niet-invasieve gedragstests en fysiologische metingen.

Functionele en fysiologische methoden voor de evaluatie van mediane zenuwregeneratie in de rat

Dit protocol beschrijft het proces voor het uitvoeren van een neurofysiologische beoordeling van de spieren van de onderste ledematen, tibialis anterior en soleus, in een staande positie met behulp van TMS bij mensen na een beroerte. Deze positie biedt een grotere kans op het uitlokken van een TMS-respons na een beroerte en maakt het gebruik van verminderde stimulatorkracht mogelijk tijdens neurofysiologische beoordelingen.

Staande neurofysiologische beoordeling van de spieren van de onderste ledematen na een beroerte

Dit is een protocol voor de chirurgische implantatie en werking van een draadloos aangedreven interface voor perifere zenuwen. We demonstreren het nut van deze aanpak met voorbeelden van zenuwstimulatoren die op de heupzenuw of de middenrifzenuw van de rat worden geplaatst.

Implantatie en controle van draadloze, batterijloze systemen voor perifere zenuwinterfacing

Dit manuscript biedt een innovatieve methode voor het ontwikkelen van een biologische perifere zenuwinterface genaamd de Muscle Cuff Regenerative Peripheral Nerve Interface (MC-RPNI).  Deze chirurgische constructie kan de bijbehorende perifere zenuw efferente signalen versterken om nauwkeurige detectie van motorische intentie en de potentiële controle van exoskeletapparaten te vergemakkelijken.

De spiermanchet regeneratieve perifere zenuwinterface voor de versterking van intacte perifere zenuwsignalen

Short-latency afferent inhibition (SAI) is een transcranieel magnetisch stimulatieprotocol om sensomotorische integratie te onderzoeken. Dit artikel beschrijft hoe SAI kan worden gebruikt om de convergente sensomotorische lussen in de motorische cortex tijdens sensomotorisch gedrag te bestuderen.

Gecombineerde perifere zenuwstimulatie en controleerbare pulsparameter Transcraniële magnetische stimulatie om sensomotorische controle en leren te onderzoeken

Hier presenteren we een protocol voor het toepassen van nanoseconde pulse electric field (nsPEF) om Schwann-cellen in vitro te stimuleren. De synthese en secretiecapaciteit van relevante factoren en veranderingen in celgedrag valideerden de succesvolle stimulatie met behulp van nsPEF. De studie geeft een positief beeld van de perifere zenuwregeneratiemethode.

Regulering van Schwann-celgroei door nanoseconde gepulseerd elektrisch veld voor perifere zenuwregeneratie in vitro

In deze studie demonstreren we een verfijnd single fiber electromyography (SFEMG) protocol om in vivo meting van neuromusculaire junctie (NMJ) transmissie in knaagdiermodellen mogelijk te maken. Een stapsgewijze benadering van de SFEMG-techniek wordt beschreven om kwantificering van NMJ-transmissievariabiliteit en -falen in de gastrocnemius-spier van ratten mogelijk te maken.

Gestimuleerde elektromyografie met één vezel (SFEMG) voor het beoordelen van de overdracht van neuromusculaire juncties in knaagdiermodellen

Leer neuromusculaire functie beoordelen met percutane elektrische zenuwstimulatie. Deze niet-invasieve methode evalueert spierreacties op supraspinaal, spinale en perifere niveaus via elektromyografie.

Bepaling van neuromusculaire functie gebruiken percutane elektrische zenuwstimulatie

Meer video's verkennen