Ett nytt system för kvasi-realtidsspårning av neuromuskulära svar under NMES

Neuromuskulär elektrisk stimulering (NMES) är fortfarande en av de effektiva rehabiliteringsmetoderna för att ta itu med återhämtning av neuromuskulär funktion efter en ryggmärgsskada (SCI). För att uppnå optimala effekter föredras NMES-insatser som involverar eller främjar frivilliga insatser från SCI-deltagare. Dessa ingrepp begränsas dock av det faktum att aktiv övervakning av frivillig ansträngning, särskilt på den stimulerade muskelnivån, är ouppnåelig. Syftet med den föreslagna studien är att utveckla SMARTq (stimulerad muskelbedömning i realtid). Detta nya system kommer att ge en kvasi-realtidsbedömning av inneboende neuromuskulära svar från en stimulerad muskel under NMES. Specifikt kommer det föreslagna systemet att bestå av våra nya algoritmer kopplade till EMG-datainsamlingshårdvaran för att bearbeta EMG-data som registrerats från en stimulerad muskel i realtid under NMES. Termen "kvasi" används för att ta hänsyn till bearbetningsfördröjningen på cirka 1 till 2 sekunder som potentiellt kan inträffa. Det föreslagna systemet kommer att utvecklas och valideras med hjälp av data som samlats in från arbetsföra (AB) samt individer med ofullständig SCI (iSCI). Tillämpligheten av systemet kommer att utvärderas på individer med fullständig SCI (cSCI). Vår centrala hypotes är att realtidsspårning av neuromuskulära svar under ett tåg av NMES kommer att ge värdefull information om inneboende neuromuskulära förändringar, frivilligt deltagande och neuromuskulär återhämtning. Betydelsen av den föreslagna studien är att den, om den lyckas, kommer att leverera ett mycket nytt system som kan tillåta forskare och kliniker att - 1) utvärdera de direkta elektrofysiologiska effekterna av olika kombinationer av NMES på en stimulerad muskel i realtid; 2) kvantifiera, spåra och manipulera nivåerna av frivilliga ansträngningar eller frivillig drivkraft "on-fly" under NMES för att få ut optimala fördelar; 3) spåra den neuromuskulära återhämtningen av den stimulerade muskeln, särskilt för cSCI-populationer, när några funktionella förändringar ännu inte har observerats; och 4) direkt observera den neuromuskulära tröttheten härledd från elektrofysiologiska data vid den stimulerade muskeln. Dessa är mycket betydande möjligheter som kan tillåta kliniker och forskare att omvandla nuvarande såväl som framtida NMES-interventioner till mycket effektiva träningsmodaliteter eftersom varje intervention kommer att drivas på en individs neuromuskulära nivå.