Effect of electromyography triggered functional electrical stimulation on postural instability in stroke patients / by Hend Mohammed Elsayed Ismail ; supervisors dr. Moshera Hassan Darwies , dr. Mohamed Soliman Eltamaw

Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 86-100.

Introduction: Muscle weakness of the affected side of stroke patients causes restriction of movement, which in turn affects balance and motor function. Electromyography triggered Functional electrical stimulation is a device that combines the patient’s own power with the function of functional electro stimulation therapy. It designed to stimulate electricity and contract muscles when the patient themselves applies a force above a certain threshold. Objective: To investigate the effect of electromyography triggered functional electrical stimulation (EMG triggered FES) on postural instability (static and dynamic balance) in stroke patients, and to correlate changes of muscle activity of both tibialis anterior and medial gastrocnemius with changes of postural stability indices [Overall Stability Index (OSA), Antero Posterior Stability Index (APSI) and Medio Lateral Stability Index (MLSI)]. Methods: Thirty chronic hemiparetic stroke patients with postural instability were assigned randomly into two equal groups, control group (GA), and study group (GB). The patients in (GA) were treated by designed physical therapy program aimed to strength muscles of upper limb, lower limb and trunk in addition to balance exercises. The patients in (GB) were treated by the same physical therapy program in addition to balance exercises conducted with EMG triggered FES "three" sessions per week for "two" months. Postural stability indices (OSI, API and MLI), dynamic limits of stability, muscle activity of tibialis anterior and medial gastrocnemius and functional activity were assessed pre and post treatment using Biodex balance system (BBS), Electromyography (EMG) and Timed Up and Go test (TUG) respectively.Results: Post treatment results revealed significant reduction of all stability indices (OASI, APSI and MLSI) in both groups with favour to study group (p < 0.05). A significant increase of overall directional control and significant reduction of the time used to complete dynamic limits of stability test (p < 0.05). A significant increase of activity of both tibialis anterior and medial gastrocnemius muscles in both groups with favour to study group (p < 0.05), A significant decrease of TUG test score in both groups with favour to study group (p < 0.05). The changes of muscle activity of both tibialis anterior and medial gastrocnemius muscles negatively correlated with all of postural stability indices (OASI, APSI and MLSI) (p < 0.05). Conclusion: Electromyography triggered functional electrical stimulation has a positive effect in postural instability in stroke patient as it can improve static balance, dynamic balance, activity of leg muscles and functional mobility

مقدمة: يؤدي ضعف العضلات في الجانب المصاب بالسكتة الدماغية إلى تقييد الحركة ، مما يؤثر بدوره على التوازن والوظائف الحركية. التحفيز الكهربائي الوظيفي هو جهاز يجمع بين قوة المريض ووظيفة العلاج التحفيزي الكهربائي ، وهو مصمم لتحفيز الكهرباء الذي يؤدي الي تقلص العضلات عندما يطبق المريض بنفسه تقلص عضلي ارادي قوة أعلى من حد معين يتم تحديده مسبقا. الهدف: فحص ودراسة تأثير التخطيط الكهربي للعضلات المحفز للتنبيه الكهربائي الوظيفي على عدم الإتزان في مرضى السكتة الدماغية بالإضافة الي إيجاد العلاقة بين النشاط العضلي لعضلتي الساق الامامية والخلفية الداخلية ومؤشرات الاستقرار الوضعي (مؤشر الثبات الكلي ، ومؤشر الثبات الأمامي الخلفي ومؤشر الاستقرار الداخلي الخارجي). طريقة البحث: ثلاثون مريضاً بسكتة دماغية مزمنة يعانون من خلل في الإتزان نتيجة ضعف حركي (اثناء وضع الثبات ووضع الحركة) ،. تم تقسيم المرضى بشكل عشوائي إلى مجموعتين متساويتين ، المجموعة الضابطة (أ) ومجموعة الدراسة (ب). تم علاج المرضى في المجموعة الضابطة من خلال برنامج علاج طبيعيي يهدف الي تقوية عضلات الطرف العلوي والطرف السفلي والجذع بالإضافة إلى تمارين الاتزان. عولجت مجموعة الدراسة بنفس برنامج العلاج الطبيعي ولكن تمارين الاتزان أجريت بالتزامن مع التخطيط الكهربي للعضلات المحفز للتنبيه الكهربي الوظيفي. تم قياس مؤشرات الاستقرار الوضعي (مؤشر الثبات الكلي و ومؤشر الثبات الأمامي الخلفي ومؤشر الاستقرار الداخلي الخارجي) ، التحكم الشامل في التوجية، الوقت اللازم لاكمال اختبار الحد الديناميكي للإستقرار ، النشاط العضلي لكل من عضلتي الساق الأمامية والخلفية الداخلية و النشاط الوظيفي قبل وبعد العلاج باستخدام نظام توازن بيودكس ، التخطيط الكهربي للعضلات والاختبار الزمني للنهوض والمشي على التوالى. نتائج البحث: أظهرت النتائج انخفاض ذو دلالة إحصائية لجميع مؤشرات الإستقرارالوضعي (مؤشر استقرار الوضع الكلي / المؤشر الأمامي الخلفي / المؤشر الداخلي الخارجي) في كلا المجموعتين مع وجود أفضلية لمجموعة الدراسة. كما أظهرت زيادة ذات دلالة إحصائية في التحكم الشامل في التوجية بلإضافة الي إنخقاضا ذودلالة إحصائية في الوقت اللازم لاكمال اختبار الحد الديناميكي للإستقرار في كلا المجموعتين مع وجود أفضلية لمجموعة الدراسة. وجود زيادة ذات دلالة إحصائية في النشاط العضلي لكل من عضلات الساق الأمامية والخلفية الداخلية في كلا المجموعتين مع وجود أفضلية لمجموعة الدراسة ، بالإضافة إلى وجود تحسن ذو دلالة إحصائية في درجة التوازن الديناميكي في كلا المجموعتين مع وجود أفضلية لمجموعة الدراسة ، التغييرات في النشاط العضلي لكل من عضلات الساق الأمامية والخلفية الداخلية ترتبط ارتباطا عكسيا بمؤشرات الاستقرار الوضعي. الخلاصة: للتخطيط الكهربي للعضلات المحفز للتنبيه الكهربي الوظيفي تأثيرايجابي في علاج عدم الإتزان لدى مريض السكتة الدماغية لأنه من الممكن أن يحسن الاتزان الثابت المتحرك ونشاط عضلات الساق

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.