Тестирование миозита - Aether Biomedical

Во время мышечных сокращений в организме человека в мышцах возникают электрические токи, отражающие нервно-мышечную активность мышц. Эти сигналы создают «миоэлектричество», которое представлено в виде электромиографических сигналов.  Бионические протезы рук состоят из электродов, которые улавливают эти электромиографические сигналы с поверхности кожи ампутированной конечности. Места или участки, где размещаются электроды, называются миосайтами. Поэтому электроды размещают на том миосайте, который имеет максимальную силу сигнала, а также хороший контакт с кожей и электродом, иначе говоря - на идеальном миосайте. Перед размещением электродов на конечности ампутанта протезист проводит клиническую проверку силы сигнала, чтобы определить участок с наибольшей силой. Этот процесс называется тестированием миосайта или тестированием контрольного участка.

Тестирование миосайта проводится с помощью электромиограммы или различных других инструментов для тестирования миосайта, называемых миотестерами, которые проверяют силу мышечного сигнала, когда пациент выполняет определённое движение тела. Эти миотестеры имеют 2 активных электрода, которые размещаются на поверхности культи пациента, а также заземляющий электрод, который ампутант держит в своей здоровой руке. Миотестер также имеет регулируемый диск, который показывает электрический потенциал различных мышц.

ПРОЦЕСС ТЕСТИРОВАНИЯ МИОСАЙТА

Размещение электродов

После всестороннего обследования и клинического осмотра протезист должен сначала определить расположение различных мышц предплечья и плеча, которые будут тестироваться для выбора миосайтов. Система протеза руки состоит из поверхностных электродов, которые обнаруживают электрические сигналы на конечности ампутанта. Эти электроды размещаются над каждой мышцей, и пациента просят выполнять различные движения. Затем электроды размещают над мышцами-антагонистами, парой мышц, которые выполняют противоположные движения, также известной как пара мышц-агонистов и антагонистов. Для мышц, которые были ампутированы, пациента просят выполнять фантомные движения, чтобы электроды могли улавливать сигналы от оставшихся мышц. Когда электроды размещены на поверхности кожи, при расслаблении и сокращении мышц ампутантом электрод может обнаруживать и улавливать соответствующие миоэлектрические сигналы от мышц. Точная точность и воспроизводимость работы электрода на конкретном миосайте будут различаться изо дня в день по мере прохождения пациентом физиотерапии.

Сначала электрод размещают в центре мышцы, которая тестируется. После фиксации силы сигнала электрод затем перемещают в разные направления, чтобы измерить силу сигнала в соответствующей области. Если сигнал в этих областях выше, чем в центре мышцы, эти шаги повторяют, используя новые участки в качестве исходной точки. После определения миосайта все разные точки, где электрод тестировался, отмечают по схеме, которая образует границу вокруг миосайта. В идеале электрод затем следует разместить в центре этой очерченной области.

Оптимальное размещение электродов на миосайтах очень важно для эффективной работы любого бионического протеза руки. Точное размещение электродов играет жизненно важную роль в успехе бионического протеза руки наряду с соответствующим обучением.

Некоторые факторы, влияющие на выбор миосайта для размещения электродов, включают:

1. Хороший контакт между кожей и электродом, обеспечивающий плавную передачу сигнала.

2. Электроды, размещённые внутри протезной гильзы, не должны мешать её посадке на культю.

3. Постоянное и произвольное сокращение целевых мышц.

Этапы тестирования миосайта

Шаг 1 - Обсуждение между пациентом и протезистом

Следует провести подробное обсуждение между пациентом и протезистом, чтобы понять процесс размещения электродов и тестирования миосайта. Протезист также определит потребности и текущее состояние пациента посредством обследования и клинических оценок.

Шаг 2 - Подготовка пациента к тестированию миосайта

Поверхность кожи культи слегка очищают салфеткой с изопропиловым спиртом, чтобы удалить любые масла, которые могут присутствовать на коже. Очень важно удалить с кожи всю грязь/жир, поскольку они могут мешать обнаружению сигнала и тестированию миосайта.

Затем протезист направляет пациента и демонстрирует ему процесс сокращения и расслабления мышц. Пока пациент расслабляет и сокращает мышцы культи (фантомные движения), протезист пальпирует различные группы мышц, чтобы определить разные участки для управления.

Шаг 3 - Миотестирование

После описанной выше процедуры определяется и отмечается середина мышечного брюшка. Затем кожу культи пациента увлажняют, чтобы улучшить электропроводность.

Миотестирование начинается с оценки одной группы мышц за раз. Регулятор усиления электрода на его задней стороне устанавливают на низкие значения, а затем постепенно увеличивают до более высоких значений. Электрод размещают над ранее отмеченными участками и он должен проходить продольно вдоль мышечного брюшка. Пациента просят сокращать свои мышцы, чтобы вызывать сигналы открытия и закрытия. Если человеку трудно это делать, он может сокращать те же мышцы на здоровой стороне (если применимо), чтобы понять, как ощущается это движение.

После этого выполняют шаги, указанные выше, чтобы определить границу для электрода.

РАСПРОСТРАНЁННЫЕ МИОСАЙТЫ

Группы мышц обычно используются в соответствии с их физиологической функцией. К распространённым миосайтам, используемым для управления бионическим протезом руки, относятся:

Дезартикуляция плеча -

• Для закрытия конечного устройства, пронации предплечья и разгибания в локте: большая грудная мышца

• Для открытия конечного устройства, супинации предплечья и сгибания в локте: подостная или трапециевидная мышца

Трансгумеральный уровень -

• Закрытие конечного устройства и сгибание в локте: двуглавая мышца плеча

• Открытие конечного устройства и разгибание в локте: трёхглавая мышца плеча

Активность бицепса обеспечивает сгибание локтя и закрытие кисти, тогда как активность трицепса обеспечивает разгибание локтя и открытие кисти. 

При коротких трансгумеральных ампутациях миосайты часто можно расположить спереди в большой грудной или дельтовидной мышце, а сзади - в подостной или трапециевидной мышце. 

Трансрадиальный уровень -

• Закрытие конечного устройства: сгибатели запястья

• Открытие конечного устройства: разгибатели запястья 

Шаг 4 - Проверка изолированного управления

Пациента просят сократить мышечную группу «открыть», расслабиться, а затем сократить мышечную группу «закрыть». Пока пациент повторяет эти сокращения мышц, необходимо проверить, что противоположная группа мышц остаётся расслабленной и не превосходит по силе активную группу мышц.

Чтобы убедиться, что при движении пациентом своей культи не происходит неожиданного движения бионической кисти, пациента следует обучить полностью расслаблять все мышечные сигналы при движении культи в различных плоскостях движения. 

Пациент должен уметь активировать действия мышц открытия и закрытия в различных плоскостях движения, чтобы поднимать предметы с разной высоты с помощью своего протеза руки.

Для обычных действий мышцы часто работают синергично, так что отдельные группы мышц не реагируют на изолирование. Каждое движение тела требует сокращения и расслабления нескольких мышц, некоторые из которых находятся довольно далеко от той части тела, которая перемещается. Было отмечено, что при выполнении основного движения разные группы мышц активируются для стабилизации основных мышц.