13 września 2015
Przedstawiamy protokół oceny zmian w funkcjonowaniu nerwowo-mięśniowym. Przezskórna elektryczna stymulacja nerwów to nieinwazyjna metoda, która wywołuje reakcje mięśniowe. Właściwości elektrofizjologiczne i mechaniczne tych reakcji pozwalają na ocenę funkcji nerwowo-mięśniowej od mózgu do mięśni (poziom nardzeniowy, rdzeniowy i obwodowy).
Ogólnym celem tej procedury jest ocena funkcji nerwowo-mięśniowej przy użyciu przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwów. Jest to realizowane poprzez najpierw podłączenie elektrod powierzchniowych do wybranego mięśnia. Drugim krokiem jest umieszczenie badanego na ergometrze.
Następnie nerw ruchowy jest stymulowany elektrycznie przy użyciu ręcznej elektrody kulistej lub elektrody samoprzylepnej. Ostatnim krokiem jest rejestracja aktywności elektromiograficznej mięśnia. W ostateczności przezskórna elektryczna stymulacja nerwów jest wykorzystywana do oceny funkcji nerwowo-mięśniowej na poziomie rdzeniowym oraz obwodowym.
Główną zaletą tej techniki jest jej wysoka niezawodność oraz łatwość uzyskania odpowiedzi elektrycznej i mechanicznej. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu fizjologii mięśni, takie jak ocena prawidłowej masy mięśniowej po programie treningowym lub rehabilitacyjnym. Aby rozpocząć, należy oczyścić skórę w miejscach przyłożenia elektrod poprzez zgolenie owłosienia i przemycie odsłoniętej skóry alkoholem.
Jest to wymagane dla zapewnienia połączenia o niskiej impedancji. Następnie poproś uczestnika o stanie na palcach, aby wyraźnie zidentyfikować mięśnie zginacze podeszwowe. Umieść dwie 10 mm powierzchniowe elektrody z chlorku srebra w odstępach około 2 cm na wyraźnym wybrzuszeniu przyśrodkowej części mięśnia brzuchatego łydki oraz na bocznej części mięśnia brzuchatego łydki.
Umieść dwie elektrody w odległości jednej trzeciej dystansu od głowy strzałki do pięty w celu badania mięśnia płaszczkowatego. Umieść dwie elektrody w odległości dwóch trzecich dystansu między kłykciami przyśrodkowymi kości udowej a kostką przyśrodkową w celu badania mięśnia piszczelowego przedniego. Poproś uczestnika o stanie na palcach, aby zidentyfikować ten mięsień.
Następnie umieść dwie elektrody w odległości jednej trzeciej dystansu między wierzchołkiem głowy strzałki a wierzchołkiem kostki przyśrodkowej. Następnie umieść elektrodę referencyjną w pozycji centralnej na tej samej nodze, pomiędzy miejscami stymulacji i rejestracji. Teraz ustaw krzesło uczestnika tak, aby kostka i kolano były zgięte pod kątem 90 stopni, tak aby mięsień płaszczkowaty i mięśnie brzuchate łydki nie były rozciągnięte, a zatem odruch H nie został zmieniony.
Teraz mocno przymocuj kostkę do ergometru w taki sposób, aby oś anatomiczna stawu, którą jest kostka zewnętrzna, była wyrównana z osią obrotu ergometru. Następnie poproś uczestnika o wywarcie nacisku na płytkę stopową i zarejestruj moment obrotowy zginaczy podeszwowych. Potem podłącz elektrody do wzmacniacza i umieść anodę do stymulacji elektrycznej nad więzadłem rzepki.
Teraz spróbuj wyczuć nerw piszczelowy tylny przez skórę w dole podkolanowym. Następnie wyznacz optymalne miejsce stymulacji nerwu piszczelowego tylnego. Użyj ręcznej katodowej elektrody kulistej w dole podkolanowym, aby znaleźć miejsce, w którym uzyskuje się najsilniejszy odruch.
Przyczep samoprzylepną katodę z chlorku srebra. Żaden z tych parametrów nie powinien ulec zmianie podczas oceny różnych pomiarów elektrochirurgicznych. Zmieniać powinna jedynie intensywność stymulacji oraz warunki.
Przed rozpoczęciem testu poproś uczestnika o rozluźnienie się i utrzymanie mięśni w spoczynku. Następnie ustaw natężenie stymulacji tak, aby uzyskać maksymalną amplitudę odruchu soli, która zazwyczaj mieści się w zakresie od 20 do 50 mA. Przy zastosowaniu impulsów o czasie trwania 1 ms zarejestruj co najmniej trzy odpowiedzi odruchu H.
Należy zachować co najmniej trzy sekundy przerwy między stymulacjami, aby uniknąć depresji poaktywacyjnej. Następnie należy zwiększyć natężenie do wartości od 40 do 100 mA, aby uzyskać maksymalną amplitudę fali M. Po jej określeniu należy zwiększyć natężenie o 20 do 50% i podać trzy stymulacje supermaksymalne.
Zarejestruj momenty skurczu pojedynczego powiązane z tymi stymulacjami na potrzeby testu skurczu dobrowolnego. Rozpocznij od rozgrzewki. Poproś uczestnika o wykonanie 10 krótkich, niespoczynkowych skurczów podmaksymalnych mięśni zginaczy podeszwowych.
Poproś, aby uczestnik zachował kilka sekund przerwy między każdym skurczem podczas rozgrzewki, a w trakcie całego testu rejestruj aktywność EMG mięśnia trójgłowego ramienia. Następnie poleć uczestnikowi wykonanie maksymalnego dobrowolnego skurczu ekscentrycznego zginaczy podeszwowych. Uczestnik musi pchać ergometr tak mocno, jak to możliwe, napinając mięśnie zginacze podeszwowe.
Podczas wysiłku należy udzielać informacji zwrotnej w formie wizualnej oraz stosować ustandaryzowane zachęty słowne, aż do osiągnięcia maksymalnego skurczu dobrowolnego. Po zaobserwowaniu plateau, należy podać podwójną stymulację o częstotliwości 100 Hz z natężeniem nadmaksymalnym w stosunku do maksymalnego skurczu dobrowolnego. Natychmiast po skurczu, gdy mięsień będzie całkowicie rozluźniony, należy podać kolejną podwójną stymulację.
Aby ocenić poziom dobrowolnej aktywacji przy użyciu oprogramowania, takiego jak acknowledge 4.1, należy wybrać okno czasowe obejmujące odpowiedź EMG związaną ze skurczem spoczynkowym, wybrać falę H lub falę M, a następnie zmierzyć amplitudę szczyt-do-szczytu, czas trwania szczyt-do-szczytu oraz pole powierzchni tych fal. Następnie należy wybrać skurcz spoczynkowy i zmierzyć jego moment obrotowy szczytowy. W kolejnym kroku oblicza się stosunek momentu obrotowego szczytowego do sumy amplitud fal M mięśnia płaszczowatego oraz mięśnia brzuchatego łydki.
Aby określić sprawność elektromechaniczną, zastosowano ten stosunek, który odzwierciedla wydajność sprzężenia pobudzenia ze skurczem. Następnie zmierzono maksymalny moment obrotowy szczytowy podczas maksymalnego skurczu dobrowolnego, obliczając różnicę od bazowego momentu obrotowego w spoczynku do maksymalnej wartości maksymalnego skurczu dobrowolnego, z wyłączeniem momentu obrotowego nałożonego wywołanego stymulacją podwójną. Następnie zmierzono moment obrotowy nałożony wywołany stymulacją podwójną.
Zmierz czas od wartości momentu obrotowego przy wysiłku dobrowolnym w momencie rozpoczęcia stymulacji do szczytu odpowiedzi wywołanej. Na koniec zmierz szczytowy moment obrotowy związany z potęgowanym dubletem. Wykorzystaj te wartości do obliczenia poziomu aktywacji dobrowolnej.
Zastosowanie opisanych metod pozwoliło na zbadanie fal h i m w spoczynku. Odruch H osiąga wartość maksymalną, po czym całkowicie znika z sygnału EMG, podczas gdy fale M stopniowo wzrastają, aż do osiągnięcia plateau przy maksymalnym natężeniu. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś posiadać gruntowną wiedzę na temat oceny funkcji nerwowo-mięśniowej z wykorzystaniem przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwów.
Po opanowaniu techniki, lokalizacja miejsca stymulacji i znalezienie optymalnej intensywności może zająć 10 minut, jeśli procedura ta jest wykonywana prawidłowo zgodnie z poniższą instrukcją. W celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania, takie jak zmiany w pobudliwości korowo-rdzeniowej po programie treningowym lub rehabilitacyjnym, można zastosować inne techniki, np. przezczaszkową stymulację magnetyczną.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy protokół opisuje ocenę funkcji nerwowo-mięśniowych za pomocą przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwów. Poprzez podłączenie elektrod powierzchniowych i stymulację nerwu ruchowego badacze mogą ocenić reakcje mięśniowe na różnych poziomach.
Przezskórna elektryczna stymulacja nerwów umożliwia ilościową ocenę funkcji nerwowo-mięśniowych na poziomach nadrdzeniowym, rdzeniowym i obwodowym, co wspiera wczesną walidację celów oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego w badaniach nad układem nerwowo-mięśniowym. Powtarzalność tej metody oraz bezpośredni pomiar wyników elektrofizjologicznych i mechanicznych zapewniają pewność prognostyczną dla badań translacyjnych i selekcji projektów w portfolio. Jej nieinwazyjny charakter oraz szybka konfiguracja ułatwiają integrację z procesami odkrywczymi i przedklinicznymi w celu oceny plastyczności nerwowo-mięśniowej oraz efektów interwencji.
Metoda ta obejmuje cały proces – od wczesnego etapu odkrywania po badania przedkliniczne, umożliwiając weryfikację hipotez, wyjaśnienie szlaków sygnałowych oraz ilościową ocenę funkcji nerwowo-mięśniowych.