Resumen
La estimulación eléctrica neuromuscular (NMES) se ha utilizado para mejorar la fuerza muscular y disminuir la espasticidad de la articulación del tobillo en pacientes con accidente cerebrovascular. Sin embargo, no está claro cómo los NME podrían influir en la espasticidad dinámica de los flexores plantar del tobillo y la asimetría de la marcha durante la caminata. El estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos de la aplicación de NME sobre dorsiflexadores de tobillo o seguidores plantares en el control del tobillo durante el rendimiento de la caminata y la marcha en pacientes con accidente cerebrovascular crónico. Veinticinco participantes de accidente cerebrovascular con control inadecuado del tobillo fueron reclutados y asignados aleatoriamente a un grupo experimental o de control. El grupo experimental recibió 20 minutos de NME en el músculo tibial anterior (NMES-TA) o el músculo gastrocnemio medial (NMES-MG). El grupo de control recibió 20 minutos de rango de movimiento y ejercicios de estiramiento. Después de los 20 minutos de NMES o ejercicios, todos los participantes recibieron capacitación de deambulación durante 15 minutos. Las sesiones de entrenamiento ocurrieron 3 veces por semana durante 7 semanas. Las evaluaciones previas y posteriores a la capacitación incluyeron parámetros espacio-temporales, rango de movimiento del tobillo y espasticidad dinámica de los seguidores plantares durante la caminata. También se examinaron la fuerza muscular de los dorsiflexores del tobillo y los factores de plantar, así como la espasticidad estática de los flexores plantar del tobillo. Los resultados mostraron que la espasticidad estática y dinámica de los seguidores plantares del grupo NMES-TA disminuyó significativamente después del entrenamiento. La reducción en la espasticidad dinámica de los seguidores plantares del grupo NMES-TA fue significativamente mayor que la del grupo NMES-MG. En comparación con el grupo de control, el grupo NMES-TA tuvo mayores mejoras en la asimetría espacial, la flexión plantar del tobillo durante el empuje y la fuerza muscular de los dorsiflexores del tobillo, y el grupo NMES-MG mostró una disminución significativa en la asimetría temporal. En resumen, las NME en los dorsiflexadores de tobillo podrían ser un manejo efectivo para mejorar el rendimiento de la marcha y el control del tobillo durante la caminata en pacientes con accidente cerebrovascular crónico. Los NME en los flexores plantar del tobillo pueden mejorar la simetría de la marcha.
Introducción
El control inadecuado del tobillo durante la caminata se ha identificado como un factor clave que contribuye a la disfunción de la marcha, como la disminución de la velocidad de la marcha y la simetría después del accidente cerebrovascular (1,2). Muchos programas de rehabilitación de accidente cerebrovascular se han dirigido a la mejora del control del tobillo.
La debilidad de los dorsiflexores del tobillo con o sin flexores plantares La espasticidad podría dar lugar a una dorsiflexión insuficiente en el tacón y en la fase de swing durante la caminata (3), y la debilidad muscular y la espasticidad de los flexores plantar del tobillo podrían conducir a una inflexión plantar de tobillo insuficiente en la postura terminal o empujarse (4,5). Los estudios han demostrado que la espasticidad de los seguidores plantar asociados con la disminución de la velocidad de la marcha y el aumento de la asimetría de la marcha en pacientes con accidente cerebrovascular (6). La espasticidad dinámica de los flexores plantar del tobillo, que es específico de locomotores (7), se correlacionó positivamente con la velocidad de la marcha y podría explicar el 53% de la varianza en la asimetría de la marcha espacial (3). Lin et al. También indicó que la fuerza muscular isométrica de los dorsiflexores del tobillo era el determinante principal de la velocidad de la marcha y la asimetría de la marcha temporal (3). Por otro lado, Kim e Eng identificaron el par isocinético de los seguidores plantares relacionados con la velocidad de la marcha y explicaron el 72% de su varianza (8). Por lo tanto, aumentar la fuerza del músculo del tobillo y la disminución de la espasticidad de los flexores plantares son importantes para mejorar la velocidad y la simetría de la marcha en personas con accidente cerebrovascular.
Las estrategias tradicionales para el control del tobillo incluyen entrenamiento en rendimiento muscular, ejercicio de flexibilidad, manejo de la espasticidad y modalidades como dispositivos de biofeedback de estimulación eléctrica (ES) y electromiográfico (EMG) (9). La estimulación eléctrica neuromuscular (NMES), que proporciona ES sobre fibras nerviosas en músculos sanos o malvados para inducir contracciones musculares, es la modalidad más utilizada en las clínicas y se ha adoptado para manejar el pie de caída de los pacientes con accidente cerebrovascular desde principios de la década de 1960 (10). La alta corriente máxima con una forma de onda específica de NMES puede maximizar el número de unidades motoras que responden y su velocidad de disparo que conduce a contracciones tetánticas y grandes fuerzas (11). La aplicación de NME no solo puede mejorar la fuerza muscular, sino también disminuir la espasticidad de los músculos agonistas o antagonistas posiblemente a través de la contracción máxima que induce relajación o inhibición recíproca respectivamente (11–14). Bakhtiary y Fatemy descubrieron que la combinación de NME en el tibial anterior con la terapia de Bobath mejoró significativamente más en la fuerza muscular de los dorsiflexores del tobillo y la espasticidad estática de los flexores plantar del tobillo que la terapia de Bobath solo (solo ((13). Barth et al. También sugirió que una intervención NMES diaria de 4 semanas activada por EMG en el tibial anterior podría mejorar el rango de movimiento activo (AROM) de la dorsiflexión del tobillo y15). Sin embargo, los efectos de los NME a los factores plantar en el rendimiento de la marcha no se conocen de inmediato, aunque se ha sugerido el posible mecanismo neuronal de inhibición recíproca.
Aunque el resultado del uso de NME en la rehabilitación del accidente cerebrovascular es prometedor, los estudios que examinaron el efecto de las NME en la espasticidad dinámica durante la asimetría de caminar y la marcha en pacientes con accidente cerebrovascular son limitados. Dado que la espasticidad depende de la velocidad, la medición de la espasticidad estática después de NMES puede no explicar el efecto de los NME en la espasticidad dinámica durante la caminata. El propósito de este estudio fue investigar los efectos de aplicar NME sobre dorsiflexadores de tobillo o plantarflexores en el control del tobillo y el rendimiento de la marcha en pacientes con accidente cerebrovascular crónico. Esta información puede proporcionar los posibles mecanismos de NME involucrados en el control del tobillo y mejorar el desarrollo de la estrategia de capacitación en la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares.
Métodos
Participantes
Los participantes que habían sufrido un accidente cerebrovascular fueron reclutados del Hospital General de Veteranos de Taipei, Taipei Taiwán (ROC) desde agosto de 2013 hasta junio de 2014. El diagnóstico, edad, sexo, accidente cerebrovascular, lado de la lesión y duración posterior al inicio del accidente cerebrovascular y gráficos médicos. Para ser incluidos en el estudio, los participantes con accidente cerebrovascular tuvieron que satisfacer los siguientes criterios: (1) Diagnóstico de primer accidente cerebrovascular con déficit motores unilaterales de al menos 6 meses, (2) con un control inadecuado del tobillo durante la marcha (definida como la posición máxima de la posición máxima de Dorsiflexión del tobillo inferior a -5 ° en la huelga del talón y la combinación plantar menos de 10 ° al empuje, se estableció 0 ° como posición neutral), (3) con Rango de movimiento pasivo (PROM) de dorsiflexión del tobillo al menos a la posición neutral (definida como 0 °), (4) capacidad de caminar al menos 10 m con o sin dispositivos de asistencia, y (5) una señal EMG de superficie detectable (> 5 μV) de los músculos tibiales anteriores (TA) y gastrocnemios medial (mg) de la pierna afectada. Los criterios de exclusión incluyeron (1) pérdida sensorial de superficie de la parte inferior de la pierna afectada, (2) cognición insuficiente para comunicarse (examen de estado mini mental <24), (3) contraindicaciones a NME, como un marcapasos o tumor, y (4) Una historia de trastornos ortopédicos u otros trastornos neurológicos que afectan la función de caminar (5) Un historial de cirugía para corregir el pie de caída. Este protocolo de estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional (IRB) del Hospital General de Veteranos de Taipei el 19 de julioth2013. El rango de fecha completo para el reclutamiento y el seguimiento de los pacientes fueron entre el 22 de agostoth2013 y 25 de junioth2014. Todos los participantes firmaron el consentimiento informado por adelantado. El registro del juicio no se realizó justo después de la aprobación del IRB porque los autores estaban menos conscientes del registro prospectivo requerido. Sin embargo, este juicio fue registrado en http://www.anzctr.org.au/ (ACTRN12617000786392) el 29 de mayoth2017. Los autores confirmaron que todos los ensayos continuos y relacionados para esta intervención están registrados, así como el diagrama de flujo de consorte (Fig. 1) y lista de verificación.
Diseño experimental
Este fue un estudio de ensayo aleatorizado y controlado de un solo ciego, paralelo. Los participantes fueron asignados al azar a uno de los tres grupos que usan aleatorización de bloque con un tamaño de bloque de tres: el grupo NMES-TA (NMES aplicado en el músculo anterior de Tibial), el grupo NMES-MG (NMES aplicado en el músculo gastrocnemio medial) y el grupo de control . Los participantes en los grupos NMES recibieron 20 minutos de NMES en TA (NMES-TA) o MG (NMES-MG) y luego 15 minutos de entrenamiento de deambulación. Los participantes en el grupo de control recibieron 20 minutos de rango de movimiento y ejercicios de estiramiento, seguidos de 15 minutos de entrenamiento de deambulación. El entrenamiento de ambulación se centró en el movimiento del tobillo y el control del tobillo con señales verbales. Todas las sesiones de entrenamiento ocurrieron 3 veces por semana durante 7 semanas que fueron realizadas por el mismo fisioterapeuta. Las evaluaciones previas y posteriores al entrenamiento se completaron dentro de los 7 días anteriores y después de las 21 sesiones de entrenamiento. Todas las sesiones y evaluaciones de capacitación fueron uno a uno que tuvieron lugar en una habitación tranquila, cómoda y privada. Los datos de evaluación fueron obtenidos por otro fisioterapeuta que fue cegado a la asignación grupal.
Protocolo de entrenamiento de NMES
Se usó un NMES activado por EMG (Myomed 932, Enraf Nonius, Países Bajos) con dos electrodos de superficie para ES en este estudio. Los participantes estaban en posición sentada con los pies del suelo durante las sesiones de NMES. Para el grupo NMES-TA, el electrodo del cátodo se colocó en los puntos del motor de TA, y el electrodo anódico se ubicó en el vientre del músculo medio en un tercio de la línea entre la cabeza peroné y el maléolo medial. Para el grupo NMES-MG, ambos electrodos se colocaron en el vientre muscular de Mg. El electrodo del cátodo se ubicó en aproximadamente 2 cm medial a la línea media de la vástago y 5 ancho de los dedos distal a la fosa poplítea, y el electrodo anódico se colocó en 2 cm distal al electrodo del cátodo. El electrodo de referencia se colocó en la parte distal de los músculos objetivo. La frecuencia de NMES se estableció a 50 Hz con un ancho de pulso de 0.2 ms. Se eligió una onda cuadrada bifásica para proporcionar una forma de onda específica, y el ciclo de trabajo de estimulación fue de 5:15 (encendido: apagado) en segundos durante 20 minutos. La intensidad de la estimulación se estableció de 50 mV a 0 mV para inducir el rango completo de movimiento de la dorsiflexión del tobillo o la flexión plantar sin causar ninguna incomodidad (11).
Las señales EMG de los músculos específicos se grabaron y se mostraron en la pantalla de la máquina NMES con retroalimentación auditiva. Se utilizó señales EMG de contracción voluntaria máxima de dorsiflexión del tobillo (grupo NMES-TA) o plantarflexión (grupo NMES-MG) restando 2 UV como objetivo de entrenamiento inicial en cada sesión. Al recibir NMES, se pidió a los participantes que dorsiflex activamente (grupo NMES-TA) o plantarflex (grupo NMES-MG) de la articulación del tobillo para alcanzar el objetivo de entrenamiento inicial que activó el ES. Después de completar cinco ciclos exitosos de dorsiflexión activa o dorsiflexión o plantar, el objetivo de entrenamiento aumentó en 2 UV progresivamente. El entrenamiento de NMES duró 20 minutos, seguido de un entrenamiento de deambulación centrado en el control del tobillo durante otros 15 minutos. Se proporcionaron señales verbales para mejorar el movimiento del tobillo durante la caminata. Por ejemplo, los participantes recibieron instrucciones de «elevar el pie más (dorsiflexión)», «por favor haz más eversión de pie» y «piso de contactos del talón primero en lugar de antepié».
En el grupo de control, los participantes recibieron ejercicio de la extremidad inferior afectada durante 20 minutos, incluido el estiramiento durante 5 minutos, el ejercicio de graduación durante 5 minutos y el ejercicio de aroma durante 10 minutos. Después del ejercicio, se realizó 15 minutos de entrenamiento de deambulación, que fue lo mismo que se describe en los grupos NMES.
Mediciones de resultados
Resultados primarios
El rendimiento de la marcha como resultado primario se midió utilizando el sistema Gaitrite (Cir System, Inc., Havertown, Pennsylvania), que tiene una pasarela de 4.57 m de largo y 0.9 m de ancho que contiene sensores sensibles a la presión con un área activa de 3.66 m de largo y 0.61 m de ancho. Los participantes fueron …
