Et nytt system for kvasi-sanntidssporing av nevromuskulære responser under NMES

Nevromuskulær elektrisk stimulering (NMES) er fortsatt en av de effektive rehabiliteringsmodalitetene for å adressere gjenoppretting av nevromuskulær funksjon etter en ryggmargsskade (SCI). For å oppnå optimale effekter foretrekkes NMES-intervensjonene som involverer eller fremmer frivillig innsats fra SCI-deltakere. Imidlertid er disse intervensjonene begrenset av det faktum at aktiv overvåking av frivillig innsats, spesielt på stimulert muskelnivå er uoppnåelig. Målet med den foreslåtte studien er å utvikle SMARTq (stimulert muskelvurdering i sanntid). Dette nye systemet vil gi en kvasi-sanntidsvurdering av iboende nevromuskulære responser til en stimulert muskel under NMES. Spesifikt vil det foreslåtte systemet bestå av våre nye algoritmer koblet til EMG-datainnsamlingsmaskinvaren for å behandle EMG-dataene registrert fra en stimulert muskel i sanntid under NMES. Begrepet "kvasi" brukes for å ta hensyn til behandlingsforsinkelsen på omtrent 1 til 2 sekunder som potensielt kan oppstå. Det foreslåtte systemet vil bli utviklet og validert ved å bruke dataene som er samlet inn fra funksjonsfriske (AB) så vel som personer med ufullstendig SCI (iSCI). Anvendeligheten av systemet vil bli evaluert på personer med fullstendig SCI (cSCI). Vår sentrale hypotese er at sanntidssporing av nevromuskulære responser under et tog av NMES vil gi verdifull informasjon om iboende nevromuskulære endringer, frivillig deltakelse og nevromuskulær utvinning. Betydningen av den foreslåtte studien er at hvis den lykkes, vil den levere et svært nytt system som kan tillate forskere og klinikere å - 1) evaluere de direkte elektrofysiologiske effektene av variert kombinasjon av NMES på en stimulert muskel i sanntid; 2) kvantifisere, spore og manipulere nivåene av frivillig innsats eller frivillig kjøring "on-fly" under NMES for å få ut optimale fordeler; 3) spore den nevromuskulære utvinningen av den stimulerte muskelen, spesielt for cSCI-populasjoner, når funksjonelle endringer ennå ikke er observert; og 4) direkte observere den nevromuskulære trettheten avledet fra de elektrofysiologiske dataene ved den stimulerte muskelen. Dette er svært betydelige muligheter som kan tillate klinikere og forskerne å transformere nåværende så vel som fremtidige NMES-intervensjoner til svært effektive treningsmodaliteter ettersom hver intervensjon vil bli operert på et individs nevromuskulære nivå.