Felületi elektromiográfiás vizsgálat a fáradtságról diabéteszes neuropátiában

A műszeres munkamenet az sEMG jelek regisztrálásából állt elektromosan stimulált és akaratlagos összehúzódások során egy egységesített szabványos protokoll szerint. A vizsgált izom az elülső sípcsont.

Minden alany kényelmesen ült egy széken, a bokája 90°-ban hajlított, a térd pedig kinyújtva; a lábat 90 fokban rögzítették, a síkra rögzített izometrikus merevítőben (MISO1, LISiN Biomérnöki Központ, Torino Műszaki Egyetem, Olaszország A nyomatékot két független nyomatékátalakítót tartalmazó moduláris merevítővel mértük (TR11 modell, CCT Transducers, Torino, Olaszország) .

A két nyomatékmérő jelét felerősítették, összegezték és vizuális visszacsatoló rendszer segítségével jelenítették meg, amely a vizsgált személy számára információt szolgáltatott a megtermelt nyomatékszintről. A nyomatékjelet tároltuk későbbi elemzés céljából.

A jobb elülső sípcsont sEMG jelét 16 elektródából (10 mm hosszú ezüstrudak, 1 mm átmérőjű, egymástól 10 mm távolságban) álló, rugalmas ragasztós lineáris elrendezéssel vizsgáltuk, egyetlen differenciál (SD) konfigurációban. A tömb optimális helyzetét és orientációját mérsékelt összehúzódási szinteken határoztuk meg a jel vizuális vizsgálatával. Világos motoros egység akciós potenciálokat biztosított hasonló terjedéssel a két irányban a neuromuszkuláris junctiótól az inakig.

A referenciaelektródát a páciens lábára helyezték. A bőrt úgy tisztítottuk meg, hogy enyhén csiszoltuk csiszológéllel, mielőtt felhelyeztük volna a tömböt.

Mivel az sEMG változókat befolyásolja az izomhőmérséklet, a bőr hőmérsékletét elektronikus hőmérővel monitoroztuk a teljes vizsgálat során, és 31,5 C° és 32,5 C° 30 között tartottuk.

A protokoll három értékelésből állt: egy stimulált összehúzódásból és két önkéntes összehúzódásból, szabványos protokoll szerint.

A stimulált összehúzódást a motoros ponton elhelyezett gombos stimulációs elektródon (10 mm) keresztül hajtották végre, monopoláris konfigurációval, 25 Hz-es frekvenciával 30 másodpercig és szupramaximális stimulációval. A motoros pontot választottuk ki a stimulált elektróda azon pozíciójaként a bőrön, ahol az M-hullám a maximális amplitúdót mutatta meghatározott stimulációs intenzitás mellett; a szupramaximális stimulációs szintet úgy határoztuk meg, mint azt az áramerősséget, amely felett az M-hullám amplitúdója vagy az alanyok által tolerált maximális szint nem emelkedett jelentős mértékben.

A stimuláció után 10 perces pihenőidőt figyeltünk meg, hogy elkerüljük a kumulatív fáradtság jelenségét.

Az alany ezután két próba-összehúzódást végzett a láb dorziflexiójával a merevítők által adott ellenállással szemben, hogy megismerkedjen az eljárással, és ellenőrizze a tömb helyes testtartását és helyzetét.

Ezt követően az alanynak három, egyenként 3 másodperces maximális akaratlagos összehúzódást (MVC) kellett produkálnia, amelyek között 2 perc pihenőidőt kellett tartani. Az Nm-ben kifejezett referencia-MVC-t a három mérés közül a maximumként határoztuk meg. Az utolsó MVC mérést 10 perces pihenő követte.

Az alany ezután két, egyenként 30 másodpercig tartó önkéntes összehúzódást produkált: egy kontrakciót 30%-os MVC-nél és egyet 60%-os MVC-nél 5 perces pihenővel. Vizuális biofeedback segítségével segítették az alanyot a kívánt összehúzódási szint fenntartásában; továbbá az alanyokat szóban biztatták, hogy teljesítményük során a legjobb eredményt érjék el.

Az EMG jeleket 10-500 Hz-es sávszélességű szűrővel szűrtük, erősítettük (EMG 16-16 csatornás erősítők, LISiN Bioengineering Center Turin Polytechnic). Az akaratlagos összehúzódások során 2048 Hz-en, az elektromosan kiváltott összehúzódások során 1024 Hz-en vettek mintát. A jeleket 16 bites A/D konverterrel (DAQCARD-6024E National Instruments, Austin, Texas, USA) digitalizáltuk, és egy személyi számítógép lemezén tároltuk.

A jelfeldolgozást MATLAB segítségével végeztük. Az érdeklődésre számot tartó EMG változók a következők voltak: átlagos normalizált frekvencia (MNF), átlagos rektifikált érték (ARV) és izomrostok vezetési sebessége (CV). Spektrális (pl. MNF), amplitúdó (pl. Az ARV) és a CV változókat a korábbi cikkekben leírt numerikus algoritmusokkal számítottuk ki.

A CV-t a legjobb jelterjedést mutató, egymást követő kettős differenciáljelekből becsültük; Az MNF-et és az ARV-t a CV-becsléshez használt csatornák közepén lévő egyetlen differenciálcsatornából becsültük. Az EMG változó becslésének korszakhossza 0,5 másodperc volt átfedés nélkül.

Lineáris regressziót alkalmaztunk az EMG-változók összes szórási grafikonjának időbeli illesztésére. A változás mértékét a regressziós egyenes meredekségeként határoztuk meg. Az összes változó normalizált változási sebességét a meredekség és a metszéspont (az sEMG-változók kezdeti értéke) százalékban kifejezett arányaként határoztuk meg. Az izomfáradtság fiziológiás myoelektromos megnyilvánulásai az MNF és a CV csökkenéséből és az ARV növekedéséből állnak.