Estudio de electromiografía de superficie de la fatiga en la neuropatía diabética

La sesión instrumental consistió en el registro de señales sEMG durante contracciones voluntarias y estimuladas eléctricamente según un protocolo estandarizado consolidado. El músculo investigado es el Tibial Anterior.

Cada sujeto se sentó cómodamente en una silla con el tobillo flexionado a 90° y la rodilla extendida; la pierna se fijó a 90 grados, en la riostra isométrica fijada en un plano (MISO1, LISiN Bioengineering Centre, Turin Polytechnic, Italy) El par se midió con una riostra modular que incorpora dos transductores de par independientes (modelo TR11, CCT Transducers, Torino, Italia) .

La señal de los dos medidores de torque fue amplificada, sumada y mostrada por medio de un sistema de retroalimentación visual, que proporcionó al sujeto información sobre el nivel de torque producido. Las señales de torque fueron almacenadas para ser analizadas posteriormente.

La señal sEMG del tibial anterior derecho se investigó con una matriz lineal adhesiva flexible de 16 electrodos (barras de plata de 10 mm de largo, 1 mm de diámetro, 10 mm de separación) en una configuración diferencial simple (SD). La posición y orientación óptimas de la matriz se determinaron a niveles de contracción moderados mediante inspección visual de la señal. Proporcionó claros potenciales de acción de la unidad motora con una propagación similar en las dos direcciones desde la unión neuromuscular hasta los tendones.

El electrodo de referencia se colocó en la pierna del paciente. La piel se limpió raspándola ligeramente con gel abrasivo antes de colocar la matriz.

Dado que las variables sEMG son afectadas por la temperatura muscular, la temperatura de la piel fue monitoreada con un termómetro electrónico durante todo el examen y se mantuvo entre 31,5 C° y 32,5 C° 30.

El protocolo consistió en tres evaluaciones: una contracción estimulada y dos contracciones voluntarias, según protocolo estandarizado.

La contracción estimulada se ejecutó a través de un electrodo de estimulación de botón (tamaño: 10 mm) colocado en el punto motor en configuración monopolar, una frecuencia de 25 Hz por una duración de 30 segundos y una estimulación supramáxima. El punto motor se seleccionó como la posición del electrodo estimulado sobre la piel donde la onda M mostraba la amplitud máxima para una intensidad de estimulación específica; el nivel de estimulación supramáxima se definió como la intensidad de corriente por encima de la cual no hubo un aumento significativo de la amplitud de la onda M o el nivel máximo tolerado por los sujetos.

Se observó un período de descanso de 10 minutos después de la estimulación para evitar el fenómeno de fatiga acumulativa.

A continuación, el sujeto realizó dos test-contracciones por dorsiflexión del pie contra la resistencia dada por los aparatos ortopédicos, con el fin de familiarizarse con el procedimiento y verificar la correcta postura y posición de la matriz.

Posteriormente se le pidió al sujeto que produjera tres contracciones voluntarias máximas (MVC) de 3 segundos cada una con un período de descanso de 2 minutos entre ellas. El MVC de referencia, expresado en Nm, se estableció como el máximo de las tres medidas. La última medición de MVC fue seguida por un período de descanso de 10 minutos.

Luego, el sujeto produjo dos contracciones voluntarias cada una con una duración de 30 segundos: una contracción al 30 % de MVC y otra al 60 % de MVC con un descanso de 5 minutos entre ellas. Se utilizó una biorretroalimentación visual para ayudar al sujeto a mantener el nivel de contracción solicitado; además, se animaba verbalmente a los sujetos a obtener el mejor resultado durante su actuación.

Las señales EMG se filtraron con un filtro de ancho de banda de 10-500 Hz, amplificadas (amplificadores de canal EMG 16-16 LISiN Bioengineering Center Turin Polytechnic). Se muestrearon a 2048 Hz durante las contracciones voluntarias ya 1024 Hz durante las contracciones provocadas eléctricamente. Las señales fueron digitalizadas por un convertidor A/D de 16 bits (DAQCARD-6024E National Instruments, Austin, Texas, EE. UU.) y almacenadas en el disco de una computadora personal.

El procesamiento de la señal se realizó utilizando MATLAB. Las variables EMG de interés fueron: frecuencia normalizada media (MNF), valor rectificado medio (ARV) y velocidad de conducción de la fibra muscular (CV). espectral (es decir, MNF), amplitud (es decir, ARV) y las variables CV se calcularon con algoritmos numéricos descritos en artículos anteriores.

El CV se estimó a partir de las señales diferenciales dobles consecutivas que mostraban la mejor propagación de la señal; MNF y ARV se estimaron a partir del canal diferencial único en el medio de los canales utilizados para la estimación de CV. La duración de la época para la estimación de la variable EMG fue de 0,5 segundos sin superposición.

Se utilizó una regresión lineal para ajustar todos los gráficos de dispersión de las variables EMG con el tiempo. La tasa de cambio se definió como la pendiente de la línea de regresión. La tasa de cambio normalizada para todas las variables se definió como la relación entre la pendiente y la intersección (valor inicial de las variables sEMG) expresada como porcentaje. Las manifestaciones fisiológicas mioeléctricas de la fatiga muscular consisten en la reducción de MNF y CV y ​​el aumento de ARV.