Auswertung der Respiratory Muscle Activation Mit Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) bei Personen mit chronischen Spinal Cord Injury

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Aktivierungsmuster der Atemmuskulatur bei Personen mit Querschnittlähmung durch Vergleich mit normativen Werten von gesunden Probanden quantitativ zu bewerten. Dies wird durch die Aufzeichnung der elektromyographischen oder EMG-Aktivität der Atemmuskulatur bei Personen mit Rückenmarksverletzungen während der Atemaufgaben erreicht. Um in einem zweiten Schritt die Menge einer solchen Aktivität für jeden Muskel zu berechnen, wird ein resultierender Vektor konstruiert, der die Verteilung und das Ausmaß der Aktivität über diese Muskeln charakterisiert.

Als nächstes werden Daten von gesunden Probanden während derselben Aufgabe verwendet, um einen Prototyp eines Antwortvektors zu berechnen. Anschließend kann ein Ähnlichkeitsindex berechnet werden, der das Ausmaß der Ähnlichkeit des resultierenden Vektors mit dem Prototyp des Reaktionsvektors in Beziehung setzt, was einen Vergleich zwischen dem Aktivierungsmuster der Atemmuskulatur bei Patienten mit Rückenmarksverletzung und dem normalen Muster ermöglicht, das bei einem gesunden Probanden beobachtet würde. Mit dieser Technik können wir die respiratorische Funktion bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen oder anderen Störungen, die mit Defiziten der respiratorischen Kontrolle verbunden sind, überwachen.

Die Datenerfassung und -verarbeitung ist für eine erfolgreiche Evaluierung dieser Methode sehr wichtig. Aus diesem Grund ist die visuelle Demonstration wichtig, um zu zeigen, dass das Verfahren durchgeführt wird. Islamischer Forschungswissenschaftler, Edward Brown, Forschungsmanager und Mann PRI Chopra Forschungstechnologe aus meinem Labor Platzieren Sie zunächst Oberflächenelektrodenköpfe über den Muskelbäuchen der linken und rechten Atemmuskulatur.

Dazu gehört der untere Trapezius paraspinalis auf Höhe des mittleren Schulterblatts. Die paraspinalen Muskeln paraspinal auf der interkrestalen Linie des Beckens. Der Sterno Cleo Mastoid die Schuppung des oberen Trapezius auf der Mittelklavikularlinie.

Der klavikuläre Teil des Pectoralis auf der Mittelklavikularlinie. Das Interkostal am sechsten Interkostalraum an der vorderen Achsellinie. Das Zwerchfell auf der parasternalen Linie, der Rectus abdominis auf Höhe der Nabelschnur und der schräge Bauchmuskel auf der mittleren Achsellinie.

Platzieren Sie die Masseelektroden über den Schulterfortsätzen. Verstärken Sie den EMG-Eingang mit einer Verstärkung von 2000. Bei 30 bis 1000 Hertz filtrieren und bei 2000 Hertz abtasten.

Verbinden Sie ein Rucksackgerät des Motion-Lab-Systems mit angeschlossenen Elektroden mit einem Motion-Lab, einem EMG-Desktop-Gerät und einem Power-Lab-System. Kalibrieren Sie, wie im Textprotokoll abgebildet, den Eingang des Atemwegsdrucks. Fügen Sie 120 Zentimeter Wasser hinzu und probieren Sie mit 2000 Hertz.

Montieren Sie einen T-Stück-Überwachungskreis, um den Atemwegsdruck aufzuzeichnen. Verbinden Sie es dann mit einem Luftschlauch mit dem Niederdruckmessumformer. Schließen Sie abschließend den Niederdruckmessumformer an das CD 15 und das Power-Lab-System an.

Die respiratorischen Aufgaben bestehen aus der Aufgabe des maximalen inspiratorischen Drucks, abgekürzt MIPT, und der Aufgabe des maximalen exspiratorischen Drucks oder MEPT führen MIPT durch, indem ein hörbarer Ton auf Q subject verwendet wird, um fünf Sekunden lang maximale inspiratorische Anstrengung aus dem Restvolumen zu erzeugen. Gönnen Sie sich bei Verwendung eines T-Stück-Überwachungskreises eine Pause von mindestens einer Minute, bevor Sie den Vorgang dreimal wiederholen. Um MEPT.

Verwenden Sie einen hörbaren fünf Sekunden langen Ton, um die Probanden darauf hinzuweisen, maximale exspiratorische Anstrengungen aus der gesamten Lungenkapazität zu erzeugen. Gönnen Sie sich bei Verwendung des T-Stück-Überwachungskreises erneut eine Pause von mindestens einer Minute und wiederholen Sie den Vorgang dann dreimal. Konvertieren Sie die EMG- und Atemwegsdruck-Eingaben durch das Power-Lab-Erfassungssystem unter Verwendung von 16-Bit-A-Gleichstromauflösungsaufzeichnungen, Atemwegsdruck, Oberflächenelektromyographie und Markersignalen gleichzeitig für MIPT und MEPT, bestimmen Sie die Analysefenster für die Multimuskelaktivitätsverteilung von jeweils fünf Sekunden aus dem Ereignismarker und dem Atemwegsdruck, der mit dem Warteschlangenton aufgezeichnet wurde, der den Probanden signalisierte.

Berechnen Sie zu Beginn und Ende der Aufgabe die Oberflächen-Elektromyographie-Aktivität für jeden Muskel mit einem Wurzel-Mittelwert-Quadrat oder RMS-Algorithmus. Durchschnittlich drei wiederholte Versuche für jede Aufgabe Bewerten Sie für jeden Muskel die Aktivierungsmuster mehrerer Muskeln auf der Grundlage einer Vektoranalysemethode, die als freiwilliger Reaktionsindex oder VRI bekannt ist, mit einer speziell entwickelten MATLAB-Software. Berechnen Sie für jedes Manöver den Größenparameter, die Menge der kombinierten Oberflächen-Elektromyographie-Aktivität für alle Muskeln innerhalb des spezifischen Zeitfensters als Länge des Reaktionsvektors oder RV für eine bestimmte Aufgabe.

Berechnen Sie auch den Ähnlichkeitsindex oder SI-Wert für jede Aufgabe als Co-Zeichen des Winkels zwischen dem RV der Patienten mit Rückenmarksverletzung und dem Prototyp des Reaktionsvektors oder PRV, der von gesunden Probanden während derselben Aufgabe erhalten wurde, hier gezeigt, ist das Elektromyogramm und der Atemwegsdruck, die gleichzeitig während der MEPT von einem nicht verletzten und einer Rückenmarksverletzung aufgezeichnet wurden. oder Querschnittlähmung beachten Sie, dass der Atemwegsdruck und das Fehlen von Oberflächen-Elektromyographie-Aktivität in den exspiratorischen Muskeln bei einem Querschnittlähmungssubjekt im Vergleich zu einer nicht verletzten Person vermindert sind. Beachten Sie auch, dass der Start der Aufgabe, wie unten markiert, mit einer erhöhten Oberflächen-Elektromyographie-Aktivität und einem steigenden Atemwegsdruck verbunden ist. Die wichtigsten Schritte zur Erstellung des Antwortvektors sind hier aufgeführt.

Der Anfang und das Ende der Aufgabe wurden als Datenpunkte entsprechend der Markierung definiert. Das mittlere Quadrat der Oberflächen-Elektromyographie innerhalb dieses Ereignisfensters stellt die mittlere Oberflächen-Elektromyographie-Aktivität für jeden Muskel dar. Der Reaktionsvektor wird unter Verwendung von RMS-Werten für die dargestellte spezifische Muskelkombination zusammengestellt.

Hier ist die Berechnung des Prototyp-Reaktionsvektors und seiner Größe für eine Gruppe von nicht verletzten Individuen. Der Prototyp der Antwortmatrix wurde unter Verwendung individueller Antwortvektoren konstruiert. Jede Spalte in der Prototyp-Antwortmatrix enthält Daten für eine Person in der Gruppe, und jede Zeile stellt die quantifizierte Oberflächen-Elektromyographie-Aktivität eines bestimmten Muskels von allen Personen in der Gruppe dar.

Der Prototyp-Antwortvektor wurde berechnet, indem der Durchschnitt jeder Zeile der Prototyp-Antwortmatrix genommen wurde. Der Magnitudenwert stellt die Länge des Antwortvektors dar und wurde gemäß der gezeigten Formel berechnet. Die hier gezeigten Schritte gelten für die Berechnung des Ähnlichkeitsindex.

Der Ansprechvektor und seine Größe für eine bestimmte Querschnittlähmungsperson wurden berechnet. Der Ähnlichkeitsindex wurde durch Berechnung des inneren Produkts des Prototyp-Vektors und des Antwortvektors erhalten. Nach dem Mastern ist der Aufnahmeteil in etwa einer Stunde fertig.

Die Datenverarbeitung hängt davon ab, welche Software nach diesem Verfahren verwendet wird. Andere Atemwegsaufgaben wie Husten, maximaler Atemwegsboden können verwendet werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten.