Stimolazione elettrica funzionale per la produzione di tosse artificiale

La tosse è un complesso meccanismo riflesso respiratorio difensivo necessario per l'eliminazione delle secrezioni respiratorie e dei corpi estranei. In pazienti con bronchite cronica, indagini precedenti hanno scoperto che il meccanismo della tosse è la misura più efficace per migliorare la rimozione della mucosa dal polmone.

I pazienti con lesioni del midollo spinale cervicale e toracico hanno subito una perdita della maggior parte dei loro muscoli espiratori. Di conseguenza, non sono in grado di generare pressioni o flussi d'aria positivi significativi nelle vie aeree intratoraciche e presentano un rischio notevolmente aumentato di sviluppare infezioni polmonari. Sono stati sviluppati metodi meccanici per migliorare la produzione di tosse. Tuttavia, questi hanno provocato solo aumenti marginali della pressione delle vie aeree.

Studi preliminari nel nostro laboratorio in esperimenti su animali e quelli di altri sull'uomo hanno suggerito che i muscoli addominali possono essere stimolati direttamente da elettrodi di superficie. Lo scopo del presente studio, quindi, è quello di valutare l'utilità della stimolazione muscolare addominale in tetraplegici e paraplegici per simulare la tosse. Verrà valutata una gamma di parametri di stimolo e posizioni degli elettrodi per determinare paradigmi di stimolo ottimali. La pressione delle vie aeree e il flusso espiratorio saranno utilizzati come indici di efficacia della tosse. In caso di successo, la stimolazione dei muscoli addominali può essere uno strumento utile per ripristinare la tosse e, si spera, ridurre l'incidenza di complicanze respiratorie come l'atelettasia e l'infezione nei pazienti con lesione del midollo spinale.