経皮的電気神経刺激を使用した神経筋機能の評価

経皮的電気神経刺激は広く神経筋機能^{1を評価するために使用されます} 。基本的な原理は、筋肉の収縮を誘発する末梢運動神経に電気刺激を誘導することで構成されています。機械（トルク測定）および電気（筋電図活動）応答が同時に記録されます。考え接合部に記録されたトルクは、エルゴメーターを用いて評価されます。表面電極を用いて記録された筋電（EMG）信号は^、2筋の活動を表すことが示されています。この非侵襲的な方法は、痛みを伴う、より簡単に筋肉の録音よりも実装されていません。単極および双極の両方の電極を使用することができます。単極電極構成は、小さな筋肉のために有用である筋活動³の変化に敏感であることが示されています。しかし、バイポーラ電極は、信号対雑音Rの改善に、より有効であることが示されましたatio ⁴最も一般的に記録し、モータユニットの活性を定量化する方法として使用されています。以下で説明する方法は、バイポーラの録音に焦点を当てます。 EMG活動は、神経筋システムの有効性および完全性の指標です。経皮的神経刺激の使用は、神経筋機能に筋肉、脊髄、または超脊髄レベルでの変化、すなわち （ 図1）、さらに洞察を提供しています。

図1：神経筋測定の概要 STIM：神経刺激。 EMG：電。 VAL：自主活性化レベル。 RMS：二乗平均平方根。 Mの_最大：最大M波振幅。

安静時、また、M波と呼ばれる複合筋活動電位は、刺激アーチファクト後に観察された短い待ち時間応答であり、直接ACTIVによって励起筋肉量を表し、筋肉につながる運動軸索のエーション（ 図2、数3）。 M波振幅がその最大値のプラトーに達するまでの強度で増加します。 M _最大と呼ばれるこの応答は、表面筋電図^電極 5の下に記録されたすべてのモータユニットおよび/ ​​または筋線維の活動電位の同期加算を表します。ピーク・ツー・ピーク振幅または波領域の進化は、神経筋伝達⁶の変化を識別するために使用されます。 M波、 すなわちピーク筋トルク/力に関連した機械的応答の変化が原因で、筋肉の興奮性および/ ​​または筋線維⁷内の変化である可能性があります。 M _{の最大振幅値とピーク}の関連付けは、けいれんトルク振幅白金（Pt / M比）、すなわち与えられた電気モータ指令のための機械的な応答、筋肉⁸の電気効率の指標を提供します。

52974 / 52974fig2.jpg "/>
図2：モーターと神経刺激によって活性化再帰経路混合（モーター/感覚）神経（STIM）の電気刺激は、モータ軸索およびIa求心性発射の両方の脱分極を誘導します。脊髄に向けてのIa求心性神経の脱分極は、順番に、H-反射反応（経路1 + 2 + 3）を連想させるアルファ運​​動ニューロンを活性化します。 M波（経路3）：刺激強度に応じて、モータ軸索の脱分極は、直接筋肉の反応を呼び起こします。最大M波の強度で、逆行性電流は、（3 '）が生成され、反射ボレー（2）に衝突します。この衝突は、部分的または完全に、H-反射反応をキャンセルします。

H-反射は、IA-αの運動ニューロンのシナプス⁹の変化を評価するために使用される電気生理学的応答です。このパラメータは、安静時または自発的収縮の間に評価され得ます。 H-反射は伸張反射の変形を表す（ 図2、NUmber 1-3）。 H-反射はmonosynaptically Iaの求心性経路^10,11によって動員モータユニットを活性化し、末梢および中枢の影響¹²を施すことができます。 H-反射を誘発する方法は、安静時および^13,14等尺性収縮¹⁵中脊髄興奮性を評価するための高被検体内の信頼性を有することが知られています。

随意収縮の間、自発的な神経ドライブの大きさは、EMG信号の振幅を用いて評価することができ、一般的に二乗平均平方根を用いて定量化（RMS）。 RMS _{EMGは、一般的に}随意収縮（ 図1）の間に運動系の興奮のレベルを定量化する手段として使用されます。そのため内および被験者間変動¹⁶の、RMS _EMGは筋特異的最大随意収縮（RMS _EMGmax）中に記録された筋電図を用いて正規化する必要があります。加えて、EMG信号の変化をbことがあるので周辺レベルでの変化に起因する電子は、このようなM波などの周辺パラメータを使用して、正規化は、EMG信号の唯一の中心的要素を評価することが要求されます。これは、M波の最大振幅またはRMS _値MmaxによりRMS _{EMGを分割する}ことによって行うことができます。それを考慮にM波期間¹⁷の可能な変更を要するとして、RMS _値Mmax（ すなわち RMS _EMG / RMS _{値Mmax）を使用して、}正規化は、好ましい方法です。

運動コマンドは、自発的な活性化レベル（VAL）を計算することにより評価することができます。この方法は、最大随意収縮時のM _{の最大強度で}電気刺激を重ね合わせることにより攣縮補間技術^{18を使用しています} 。神経を刺激することによって誘導され、余分なトルクは、弛緩した筋肉増強^19に同一の神経刺激によって生成された制御攣縮と比較されます。最大VAL、元の単収縮interpoを評価するために、マートン¹⁸によって説明レーション技術は、随意収縮の上に補間され、単一の刺激を必要とします。誘発トルク増分は、単一の刺激応答²⁰に比べて、より大きな、より容易に検出され、より少ない変数であるため、最近では、対になった刺激の使用は、より一般的になってきています。 VALは、最大限の作業の筋肉^21を活性化するために、中枢神経系の能力の指標を提供します。現在、VALは単収縮補間技術を使用すると、筋肉の活性化²²のレベルを評価する最も貴重な方法で評価しました。また、エルゴメーターを用いて評価し、ピークトルクは、研究と臨床現場での使用の²³の適用最も適切研究強度試験パラメータがあります。

電気神経刺激は、筋群（例えば、肘屈筋、手首の屈筋、膝伸展、足底屈筋）の様々な使用することができます。しかし、神経のアクセシビリティが作りますいくつかの筋肉群で難しい技術。足底屈筋、特に下腿三頭筋（ヒラメ筋とgastrocnemiusの複数形）の筋肉は、しばしば文献²⁴において検討されています。実際、これらの筋肉は、彼らの特定の関心を正当化する、移動に関与しています。刺激部位及び記録電極間の距離は、下腿三頭筋の異なる誘発波の同定を可能にします。膝窩で脛骨神経と多数のスピンドルの表面的な部分は、簡単に他の筋肉²⁴に比べて反射応答を記録することを可能にします。これらの理由から、現在提示反射方法は、筋（ヒラメ筋と腓腹筋）の下腿三頭筋のグループに焦点を当てています。このプロトコルの目的は、下腿三頭筋における神経筋機能を調査するために経皮的神経刺激法を記述することです。