
Un mètode més còmode i no invasiu per controlar les malalties pulmonars
La disfunció muscular respiratòria es produeix molt sovint en pacients amb MPOC i contribueix a la sensació de falta d’aire. Aquesta disfunció es mesura per l’activitat muscular inspiratòria i la producció respiratòria global, i es comparen les dades amb persones sanes per avaluar l’eficàcia dels músculs respiratoris en la ventilació. Un exemple d’un procediment actual per avaluar la disfunció dels músculs respiratoris és una mesura invasiva de l’esforç respiratori neural de la part crural del diafragma mitjançant un catèter, que resulta incòmode per al pacient, requereix una assistència clínica especialitzada i representa un desavantatge per al seguiment sistemàtic de la malaltia. Alguns procediments no invasius per avaluar la disfunció pulmonar inclouen la mesura de senyals fisiològics mitjançant sensors superficials connectats a la pell del pacient, com ara la bioimpedància i els senyals miogràfics. D’una banda, la bioimpedància mesura la capacitat d’un teixit biològic per impedir el corrent elèctric. D’altra banda, els senyals electromiogràfics (EMG) i mecanomiogràfics (MMG) mesuren l’activitat elèctrica i mecànica dels músculs respectivament, en el cas d’aquest estudi, la paret inferior del tòrax. S’ha demostrat que aquestes tres mesures no invasives són capaces d’avaluar la respiració de forma independent, però mai s’havien combinat per donar una imatge més àmplia de les disfuncions pulmonars.La novetat del enfocament presentat en aquest treball es basa en les mesures simultànies i no invasives de la bioimpedància i els senyals musculars elèctrics i mecànics dels espais intercostals inferiors, per investigar les respostes ventilatòries durant la respiració dels pacients amb MPOCDolores Blanco-Almazán, primera autora de l’obra.

Imatge: representació de la ubicació dels elèctrodes (adhesius blaus i blancs) i acceleròmetre (petit quadrat negre).
Nous índexs per quantificar la disfunció muscular respiratòria
Els investigadors proposen dos nous índexs per quantificar la disfunció dels músculs respiratoris en pacients amb MPOC: els coeficients BEr i BMr. Avaluen la variació de la bioimpedància i l’activitat elèctrica i mecànica durant cada cicle respiratori i quantifiquen la contribució de l’activació dels músculs inspiratoris de la paret toràcica inferior a la ventilació, és a dir, la relació entre la bioimpedància i l’EMG (BEr) i el MMG (BMr). Aquests nous índexs consideren diferents paràmetres relacionats amb el patró respiratori i van mostrar diferències significatives entre els pacients amb MPOC lleu i greu, on els pacients lleus presenten una contribució inspiratòria més elevada dels músculs inspiratoris a la ventilació respiratòria global que els greus, és a dir, els pacients amb MPOC greus necessiten significativament més nivells d’activitat elèctrica i mecànica dels músculs per respirar. Per tant, tant els senyals de bioimpedància com els senyals miogràfics són alternatives potencials als mètodes invasius i intrusius tradicionals en la caracterització de malalties respiratòries.Aquest treball avalua la contribució de l’activitat muscular a la ventilació respiratòria global mitjançant l’ús de dos nous índexs i valida l’ús combinat de bioimpedància i senyals miogràfics per proporcionar paràmetres útils per avaluar de forma no invasiva la MPOC.El nou procediment proposat en aquest estudi obre les portes a reforçar la combinació de bioimpedància i senyals miogràfics per controlar les malalties respiratòries d’una manera no invasiva i totalment quantificable, ajudant a avaluar la millora o el deteriorament de la disfunció pulmonar en pacients amb MPOC.Raimon Jané
Article de referència: Dolores Blanco-Almazán, Willemijn Groenendaal, Manuel Lozano-García, Luis Estrada-Petrocelli, Lien Lijnen, Christophe Smeets, David Ruttens, Francky Catthoor and Raimon Jané. Combining Bioimpedance and Myographic Signals for the Assessment of COPD during Loaded Breathing. IEEE Transactions on Biomedical Engineering (2021), 68 (1), 298-307. Blanco-Almazán, M. Lozano-García, L. Estrada-Petrocelli i R. Jané son membres del BIOSPIN (IBEC) i del Biomedical Research Networking Center in Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER- BBN).