L’avenç permetrà determinar, de manera individualitzada, el nivell de mobilitat del tòrax en pacients que han patit una lesió medul·lar, i representa una eina molt útil per fer un seguiment objectiu i quantificable durant les sessions de rehabilitació.
Les lesions de la medul·la espinal, a nivell cervical o toràcic, causen el deteriorament de les funcions motores i sensorials de les parts del cos que estan per sota del punt de la lesió. Una de les complicacions en la salut que comporten és la manca de control de la musculatura del tronc, fonamental per a l’execució de tasques com ara mantenir l’equilibri i la verticalitat, menjar, vestir-se i agafar o manipular objectes, entre altres tasques quotidianes.
Malgrat el gran impacte de la funció motora del tronc en la qualitat de vida dels pacients, no hi ha mesures objectives i estandarditzades per a la seva quantificació. L’avaluació clínica és el mètode més comú, però inclou un alt grau de subjectivitat, ja que depèn d’escales qualitatives.
Ara, un equip d’investigadors dirigit per Raimon Jané, líder del grup Biomedical Signal Processing and Interpretation (BIOSPIN) de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) i professor de la UPC; Hatice Kumru, neuròloga i coordinadora de Neurofisiologia de l’Institut Guttmann, i Joan Vidal, director docent i líder del grup Neuroreparació i Teràpies Avançades de l’Institut Guttmann, ha desenvolupatuna nova metodologia que permet determinar, de manera objectiva i quantitativa, la funció del tronc en pacients amb lesió medul·lar. El nou enfocament, que s’ha publicat recentment a la revista Journal of Neural Engineering, combina l’electromiograma (EMG) amb l’acceleròmetre d’un smartphone i pot complementar una avaluació clínica amb dades objectives.
Un mètode que combina activació muscular amb patrons de moviment
Aquest treball va tenir com a punt de partida un altre estudi publicat recentment a la revista Scientific Reports, en què el mateix equip d’investigadors va posar a punt la nova tècnica mesurant la funció toràcica en el moment d’abastar quelcom en persones sanes assegudes en una cadira de rodes.
La base del nou enfocament desenvolupat pels grups de Jané i Kumru és combinar mesures d’activitat de diferents músculs del tòrax, utilitzant electromiografia (EMG), amb patrons de moviment com ara velocitat, acceleració i angle d’inclinació. Com a alternativa més simple i rendible als sistemes de captura de moviment, els investigadors han fet servir com a acceleròmetre un telèfon mòbil tipus smartphone fixat a la regió del tòrax del pacient.
Un cop la metodologia es va posar a punt amb persones sanes, en el segon estudi es van observar 24 pacients amb lesions medul·lars a la zona cervical o toràcica, que havien de moure el tronc per arribar a un botó situat a 15 centímetres de distància de la cadira de rodes.
L’anàlisi i la interpretació dels senyals de l’EMG i l’acceleròmetre de telèfons intel·ligents ens ha permès obtenir informació neurofisiològica i de moviment per avaluar quantitativament i de manera personalitzada la funció del tronc en pacients amb lesió medul·lar.
Yolanda Castillo-Escario, IBEC
Rehabilitacions personalitzades i objectives
Els investigadors també han avaluat la funció del tronc en resposta a un senyal acústic de sobresalt (SAS, de les sigles en anglès de Startling Acoustic Stimulus), que se sap que escurça el temps de resposta en l’execució d’una tasca (efecte conegut com a StartReact). Han determinat els efectes del SAS com a estímul desestabilitzador i desencadenant del StartReact en pacients amb lesió medul·lar, que, com que tenen l’estabilitat deteriorada, han de compensar la pèrdua d’equilibri per controlar la postura.
Per primera vegada s’ha estudiat l’efecte StartReact als músculs del tronc de pacients amb lesió medul·lar i s’ha pogut quantificar i diferenciar el seu efecte entre lesions cervicals i toràciques, mitjançant la interpretació de senyals biomèdics.
Raimon Jané, IBEC
Els resultats han mostrat canvis motors i la utilització d’estratègies posturals compensatòries que poden tenir conseqüències importants en la rehabilitació, com ara respostes retardades i desviacions laterals que evidencien un control postural compromès en els pacients amb lesió medul·lar. La disponibilitat de dades quantitatives contribueix a la comprensió de la funció motora del tronc i l’estabilitat postural en aquests pacients. La nova metodologia aporta un enfocament objectiu per a la valoració del pacient amb lesió medul·lar, més enllà dels actuals qüestionaris, que permetrà una rehabilitació personalitzada a la seva situació funcional.
El nostre estudi persegueix monitorar, sense subjectivitat, l’afectació de l’estabilitat de tronc com a conseqüència d’una lesió medul·lar.
Hatice Kumru, Institut Guttmann
La metodologia que hem desenvolupat obre les portes a crear programes de rehabilitació i de tractament del tronc personalitzats, objectius i quantificables.
Joan Vidal, Institut Guttmann
Articles de referència:
Yolanda Castillo-Escario; Hatice Kumru; Josep Valls-Solé; Loreto García-Alen; Raimon Jané; Joan Vidal. Quantitative evaluation of trunk function and the StartReact effect during reaching in patients with cervical and thoracic spinal cord injury. 2021, J. Neural Eng. 18 0460d2.
Yolanda Castillo-Escario; Hatice Kumru; Josep Valls-Solé; Loreto García-Alen; Joan Vidal; Raimon Jané. Assessment of trunk flexion in arm reaching tasks with electromyography and smartphone accelerometery in healthy human subjects. 2021, Sci Rep 11, 5363.
Castillo-EscarioandR. Jané are members of the BIOSPIN group of IBEC, UPC and the Center for Biomedical Research Network- Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER- BBN). H. Kumru, L. García-Alen and J. Vidal are members of the Institut Guttman Neurorepair and advanced therapies group. J. Valls-Solé is a member of IDIBAPS.
