Valutazione della Neuromuscolare Funzione Con percutanea stimolazione elettrica del nervo

Stimolazione elettrica percutanea è ampiamente utilizzato per valutare la funzione neuromuscolare ^1. Il principio di base è costituito da indurre uno stimolo elettrico di un nervo motore periferici per evocare una contrazione muscolare. Meccanica (misura della coppia) ed elettrofisiologici (attività elettromiografico) le risposte sono contemporaneamente registrati. Coppia, registrato presso il comune considerato, viene valutata utilizzando un ergometro. Il segnale elettromiografico (EMG) registrati con elettrodi di superficie è stato dimostrato per rappresentare l'attività del muscolo ^2. Questo metodo non invasivo, non è doloroso e più facilmente attuabile di registrazioni intramuscolari. Entrambi gli elettrodi monopolari e bipolari possono essere usati. La configurazione degli elettrodi monopolare ha dimostrato di essere più sensibile alle variazioni di attività muscolare ^3, che possono essere utili per piccoli muscoli. Tuttavia, elettrodi bipolari hanno dimostrato di essere più efficace nel migliorare la r segnale-rumoreazio ⁴ e sono più comunemente usato come metodo di registrazione e quantificare l'attività gruppo motore. La metodologia descritta di seguito si concentrerà sulle registrazioni bipolari. Attività EMG è un indicatore dell'efficacia e l'integrità del sistema neuromuscolare. L'uso di stimolazione del nervo percutanea offre ulteriori approfondimenti funzione neuromuscolare, cioè cambiamenti a livello muscolare, spinale, o sovra-spinale (Figura 1).

Figura 1:. Panoramica delle misurazioni neuromuscolari STIM: la stimolazione del nervo. EMG: elettromiografia. VAL: Livello di attivazione volontaria. RMS: Root Mean Square. M _max: massima ampiezza M-onda.

A riposo, il potenziale d'azione muscolare composto, chiamato anche M-onda, è la risposta a breve latenza osservata dopo stimolo manufatto, e rappresenta la massa muscolare eccitabile dalla Activ diretta zione di assoni motori portano al muscolo (Figura 2, il numero 3). Ampiezza M-onda aumenta con l'intensità fino a raggiungere un plateau del suo valore massimo. Questa risposta, denominato M _max, rappresenta la sommatoria sincrono di tutte le unità del motore e / o potenziali di azione delle fibre muscolari registrate sotto gli elettrodi EMG ^5. L'evoluzione dell'area ampiezza o onda di picco-picco viene utilizzato per identificare alterazioni della trasmissione neuromuscolare ^6. Variazioni nelle risposte meccanici associati M-onda, cioè picco contrazione coppia / forza, possono essere causa di alterazioni dell'eccitabilità muscolare e / o all'interno delle fibre muscolari ^7. L'associazione di M _max ampiezza e ampiezza coppia massima contrazione (rapporto Pt / M) fornisce un indice di efficienza elettromeccanica del muscolo ^{8, cioè} risposta meccanica per un determinato comando elettrico del motore.

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Figura 2:. Motore e percorsi riflessivi attivate dalla stimolazione del nervo stimolazione elettrica di un (/ sensoriale motore) nervo misto (STIM) induce una depolarizzazione sia assoni motori e Ia afferente cottura. Depolarizzazione Ia afferenti verso il midollo spinale attiva un motoneurone alfa, che a sua volta evoca una risposta H-reflex (percorso 1 + 2 + 3). A seconda della intensità dello stimolo, assone motore depolarizzazione evoca una risposta muscolare diretta: M-wave (via 3). Alla massima intensità M-onda, una corrente antidromic viene anche generato (3 ') e si scontra con volley reflex (2). Questa collisione parzialmente o totalmente annulla la risposta H-reflex.

L'H-riflesso è una risposta elettrofisiologica usato per valutare i cambiamenti nella Ia-α motoneuroni sinapsi ^9. Questo parametro può essere valutato a riposo o durante le contrazioni volontarie. H-reflex rappresenta una variante del riflesso di stiramento (Figura 2, number 1-3). L'H-reflex attiva unità motorie monosinaptica reclutati da Ia vie afferenti ^10,11, e può essere sottoposto a influenze periferici e centrali ^12. Il metodo di evocare un H-reflex è noto per avere una elevata affidabilità intra-soggetto per valutare l'eccitabilità spinale a riposo ^13,14 e durante contrazioni isometriche ^15.

Durante una contrazione volontaria, la grandezza della spinta neurale volontario può essere valutato utilizzando la ampiezza del segnale EMG, generalmente quantificata usando l'Mean Square Root (RMS). RMS _EMG è comunemente utilizzato un mezzo di quantificare il livello di eccitazione del sistema motorio durante la contrazione volontaria (Figura 1). A causa della variabilità intra e inter-soggetto ^16, RMS _EMG deve essere normalizzati con il EMG registrato durante un massimale contrazione volontaria muscolo-specifica (RMS _EMGmax). Inoltre, perché i cambiamenti nel segnale EMG possono be a causa di alterazioni a livello periferico, la normalizzazione con un parametro periferico, come M-onda è tenuta a valutare solo la componente centrale del segnale EMG. Questo può essere fatto dividendo il RMS _EMG dalla massima ampiezza o RMS _Mmax dell'M-onda. Normalizzazione utilizzando RMS _Mmax (cioè RMS _EMG / RMS _Mmax) è il metodo preferito in quanto prende in considerazione il possibile cambiamento della durata M-wave ^17.

Comandi motori possono anche essere valutati calcolando il livello di attivazione volontaria (VAL). Questo metodo utilizza la tecnica di interpolazione contrazione ¹⁸ sovrapponendo una stimolazione elettrica a M intensità _massima nel corso di una massima contrazione volontaria. L'extra-coppia indotta dalla stimolazione del nervo viene confrontato con una contrazione di controllo prodotto da stimolazione del nervo in un identico rilassante muscolare potenziato ^19. Per valutare la massima VAL, la contrazione INTERPO originaletecnica mento descritta da Merton ¹⁸ comporta un singolo stimolo interpolato su una contrazione volontaria. Recentemente, l'uso della stimolazione accoppiato è diventato più popolare perché gli incrementi di coppia evocati sono più grandi, più facilmente rilevata e meno variabile rispetto alle risposte stimolazione ^singole 20. Il VAL fornisce un indice della capacità del sistema nervoso centrale per attivare massimo muscoli di lavoro ^21. Attualmente, VAL valutata utilizzando la tecnica di interpolazione contrazione è il metodo più importante della valutazione del livello di attivazione muscolare ^22. Inoltre, la coppia massima valutata utilizzando un ergometro è il parametro di prova di forza più propriamente studiati applicabile uso nella ricerca e contesti clinici ^23.

Stimolazione nervosa elettrica può essere utilizzata in una varietà di gruppi muscolari (ad esempio flessori del gomito, del polso, flessori estensori del ginocchio, flessori plantari). Tuttavia, l'accessibilità dei nervi rende iltecnica difficile in alcuni gruppi di muscoli. I muscoli flessori plantari, soprattutto tricipite surale (soleo e gastrocnemii) muscoli, sono spesso studiati in letteratura ^24. In effetti, questi muscoli sono coinvolti nella locomozione, giustificando il loro particolare interesse. La distanza tra il sito di stimolazione e elettrodi di registrazione permette l'identificazione delle diverse onde evocati di tricipite surale muscoli. La parte superficiale del nervo tibiale posteriore nella fossa poplitea e il gran numero di mandrini facilitano registrare risposte riflesse rispetto ad altri muscoli ^24. Per queste ragioni, la metodologia reflex attualmente presentato si concentra sul gruppo tricipite surale dei muscoli (soleo e gastrocnemio). Lo scopo di questo protocollo è quindi di descrivere percutanea tecnica di stimolazione del nervo indagare funzione neuromuscolare nella tricipite surale.