Can Mechanomyography and Heart Rate Be Used to Guide Neuromuscular Electrical Stimulation Delivery in the Non-Responsive Patient? A Cross-Sectional Study in Healthy Adults.

Purpose: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) may be used to prevent ICU-acquired weakness. Heart rate variability (HRV), mechanomyography (MMG), and pain objectively assess patient experience and muscle response during NMES, which may facilitate its delivery in non-responsive patients. This...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Publicado en:Physiotherapy Canada Vol. 78; no. 3; pp. 308 - 320
Autores principales: Markakos, Nicholas, Wu, Brittany, Bektashi, Deor, Campbell, Rebecca, Dasouki, Sabrina, Ding, Roxana Juan, Mathur, Sunita, Batt, Jane, Davoudpour, Maryam, Porcila, Vlad, Sadeghian, Alireza, Ieraci, Adriana, Gabison, Sharon
Formato: pictorial protocol research tables/charts Journal Article
Publicado: University of Toronto Press Aug2026
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          Markakos, Nicholas
          Wu, Brittany
          Bektashi, Deor
          Campbell, Rebecca
          Dasouki, Sabrina
          Ding, Roxana Juan
          Mathur, Sunita
          Batt, Jane
          Davoudpour, Maryam
          Porcila, Vlad
          Sadeghian, Alireza
          Ieraci, Adriana
          Gabison, Sharon
        affil: Department of Physical Therapy, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada
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          Pain, Procedural
          Heart Rate Variability
          Muscle Contraction
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          Electrical Stimulation, Neuromuscular
          Human
          Adult
          Male
          Female
          Funding Source
          Cross Sectional Studies
          Protocols
          Tibialis Anterior Muscle
          Health Status
          Pain Measurement
          Scales
          Spearman's Rank Correlation Coefficient
          Intensive Care Units
          Muscle Weakness
          Quantitative Studies
          Data Analysis Software
          Adult: 19-44 years
          Male
          Female
      ab: Purpose: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) may be used to prevent ICU-acquired weakness. Heart rate variability (HRV), mechanomyography (MMG), and pain objectively assess patient experience and muscle response during NMES, which may facilitate its delivery in non-responsive patients. This study investigated the associations between the secondary outcomes of MMG and HRV with the primary outcomes, quality of contraction (QoC), and pain during NMES. Method: Using a cross-sectional design, an NMES protocol supervised remotely was delivered to the tibialis anterior muscle in 12 healthy participants. Data on MMG assessed using accelerometry, HRV using photoplethysmography, QoC using a modified version of the MRC scale, and self-reported pain using a numeric pain rating scale (NPRS) were collected. A Spearman rank-order correlation was used to determine associations between MMG and NPRS/QoC and between HRV and NPRS/QoC. Results: Positive correlations were found between MMG and NPRS scores, and between MMG and QoC. No significant correlations were observed between HRV and NPRS scores, and between HRV and QoC. Conclusion: MMG, but not HRV, is useful for assessing muscle QoC and pain during NMES. Findings from this study may help guide selection of variables to use in delivery of NMES in non-responsive patients. Further studies with larger sample sizes of non-responsive patients should be explored.Objectif : la stimulation électrique neuromusculaire (SENM) peut être utilisée pour éviter la faiblesse acquise en soins intensifs. La variabilité de la fréquence cardiaque (VFC), la mécanomyographie (MMG) et la douleur musculaire pendant la SENM peuvent permettre d’évaluer objectivement l’expérience et la réponse musculaire des patients pendant la SENM, ce qui peut en faciliter l’exécution chez les patients qui ne sont pas sensibles au traitement. Cette étude a porté sur les associations entre les résultats secondaires de la MMG et de la VFC, d’une part, et les résultats primaires, la qualité de la contraction (QdC) et la douleur pendant la SENM, d’autre part. Méthodologie : au moyen d’une méthodologie transversale, un protocole de SENM supervisé à distance a été administré au muscle tibial antérieur de 12 participants. Données sur la MMG a été évaluée par accélérométrie, la VFR, par photopléthysmographie, la QdC, par une version modifiée de l’échelle du Conseil de recherches médicales, et la douleur autodéclarée, par une échelle numérique d’autoévaluation de la douleur (ENAD). La corrélation de rangs de Spearman a été privilégiée pour déterminer les associations entre la MMG ainsi que l’ENAD et la QdC, de même qu’entre la VRF ainsi que l’ENAD et la QdC. Résultats : des corrélations positives ont été observées entre les scores de la MMG et l’ENAD, ainsi qu’entre les scores de la MMG et la QoC. Aucune corrélation importante n’a été constatée entre les scores de la HRV et l’ENAD, ni entre les scores de la HRV et la QoC. Conclusion : la MMG, mais pas la VFC, est utile pour évaluer la QdC musculaire et la douleur pendant la SENM. Les résultats de cette étude pourraient orienter la sélection des variables à utiliser pour administrer une SENM chez des patients qui ne sont pas sensibles au traitement. D’autres études auprès d’échantillons plus vastes de ces patients devraient être envisagées.
      pubtype: Academic Journal
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