Significato clinico dell’elettromiografia di superficie

Questa rubrica  affronta la questione ancora controversa della reale valenza dell’elettromiografia dei muscoli masticatori nella diagnosi e nel trattamento di alcune problematiche odontostomatologiche. Le due revisioni della letteratura presentate rivelano la necessità  di rispettare rigorosi protocolli standardizzati  per poter superare le numerose fonti di variabilità biologica e tecnica del segnale acquisito tramite elettromiografia di superficie dei muscoli masticatori.

Revisione degli studi clinici sull’elettromiografia, relativi a muscoli e fattori occlusali in soggetti sani e in soggetti affetti da disfunzioni temporomandibolari     

Review of clinical EMG studies related to muscle and occlusal factors in healthy and TMD subjects  Suvinen TI, Kemppainen P. J Oral Rehabil 2007;34:631-44.

Lo scopo di questa revisione della letteratura è stato quello di valutare il contributo dell’utilizzo clinico dell’elettromiografia nel comprendere la funzione dei muscoli masticatori sia asintomatici sia disfunzionali e gli effetti terapeutici delle placche occlusali. 

Si definiscono disordini temporomandibolari (temporo-mandibular disorder, TMD) tutti quei problemi che coinvolgono i muscoli masticatori, le articolazioni temporomandibolari e le strutture a essi associate. I disordini temporomandibolari sono considerati la principale causa di dolore orofacciale non odontogeno. Attualmente, la diagnosi e la valutazione clinica dei pazienti con TMD è basata sull’anamnesi, sull’esame clinico del dolore e/o della disfunzione delle strutture stomatognatiche e sui sintomi e segni associati. I Criteri Diagnostici di Ricerca (RDC) sono gli indici più studiati e applicati per la valutazione quantitativa dei TMD.

Al fine di aiutare l’indagine oggettiva delle disfunzioni sono stati sviluppati diversi strumenti elettronici, come per esempio l’elettromiografia (EMG).
Lo scopo di questa revisione della letteratura è stato quello di valutare il contributo della ricerca clinica EMG nel comprendere la funzione dei muscoli asintomatici e disfunzionali e nel valutare l’efficacia delle terapie in uso.  L’elettromiografia misura, tramite l’utilizzo di elettrodi di superficie o intramuscolari, il potenziale elettrico dei muscoli a riposo o in azione. I parametri più frequentemente studiati mediante l’EMG sono: l’attività posturale (rest position) e l’attività di serramento (clenching), massimale e sub-massimale. L’elettromiografia è anche utilizzata per studiare l’effetto dell’occlusione sulla normale funzione muscolare, con o senza placche occlusali (splint), e per monitorare le abitudini parafunzionali, diurne e notturne. 

Nella riabilitazione occlusale e protesica, oltre a mantenere i corretti schemi occlusali, è importante valutare la rest position, ovvero la posizione a riposo della mandibola, mantenuta dall’elasticità dei tessuti contro la forza di gravità o dall’attività tonica dei muscoli, che rimane costante nel corso della vita. Interferenze nella distanza tra tale posizione e quella di intercuspidazione (freeway space) sono state considerate a rischio di incremento della propriocezione parodontale, con possibili conseguenti alterazioni articolari e occlusali. Studi recenti hanno, tuttavia, dimostrato che la rest position è una posizione di attività muscolare e che il sistema stomatognatico si adatta abbastanza bene ai cambiamenti della dimensione verticale.

Gli studi elencati in tabella 1 hanno analizzato tale posizione tramite EMG con risultati contrastanti. In generale, sembra che la postura della mandibola a riposo (rest position) e l’attività EMG a essa associata (EMG rest position) siano concetti differenti, che rientrano in un ampio range di dimensioni verticali, in cui quella EMG corrisponde a una maggior apertura mandibolare. Tuttavia, a causa di variazioni tra gli individui, differenze nei muscoli esaminati e nelle procedure di acquisizione e analisi dei dati, resta ancora da determinare il reale significato clinico e terapeutico della EMG rest position.  Molti studi EMG si sono focalizzati sulla posizione dell’occlusione dentale con l’ausilio di interferenze o di diverse placche occlusali, ottenendo risultati molto variabili in soggetti asintomatici.

Complessivamente, i lavori analizzati in persone sane hanno indicato che l’attività muscolare registrata varia in base al tipo di copertura della superficie occlusale, alla posizione dei contatti dentali e allo spessore delle placche. Da questa revisione della letteratura emerge che esiste un grande adattamento muscolare alle varie modifiche dell’occlusione e che l’azione terapeutica delle placche occlusali può essere solo parzialmente correlata ai cambiamenti nella funzione muscolare.  Altri studi hanno messo a confronto l’elettromiografia di soggetti sani con quella di pazienti affetti da disturbi temporo-mandibolari, individuando alcune differenze tra i due gruppi in termini di simmetria, affaticamento e attività massimale dei muscoli masticatori.
Questi studi, però, spesso presentano disomogeneità nella scelta sia dei gruppi controllo sia nella scelta dei pazienti con TMD, problematiche nella progettazione, nell’interpretazione, nella variabilità, nella ripetibilità dei dati e un’analisi statistica inadeguata. Inoltre, la multifattorialità dei TMD risulta essere un ulteriore ostacolo nella standardizzazione dell’esame EMG, che rischia pertanto di perdere valore come strumento diagnostico. Fondamentale è il rispetto di rigorosi controlli tecnici e di un’accurata selezione dei casi insieme a un’analisi critica dei risultati per poter associare i dati EMG all’esame clinico.  L’utilizzo di placche occlusali ha rivelato effetti variabili nell’attività dei muscoli masticatori anche i pazienti affetti da TMD (tabella 2).

Alcuni studi riportano una riduzione o una «normalizzazione» dell’attività elettrica dei muscoli, dapprima elevata e asimmetrica, e un aumento della coordinazione muscolare dopo trattamento con placca occlusale. Deve, però, essere ancora determinato il ruolo che il dolore o la paura di sperimentare dolore ha sulle misurazioni che riguardano il serramento in pazienti con TMD. Molti studi, inoltre, presentano ancora bias nei criteri di selezione del paziente, nel follow-up e nel controllo dei campioni. Inoltre, risulta scarsa la correlazione tra i dati rilevati con l’elettromiografia e l’esame obiettivo, vista anche la tecnica soggettiva utilizzata da ciascun odontoiatra per risolvere il dolore e la disfunzione.
Pertanto, si ritengono necessari ulteriori studi con una rigida selezione dei pazienti, come quella proposta dagli RDC, per controllare meglio il set di ricerca e ridurre così l’ampia variabilità riscontrata nei dati EMG. Solo l’aderenza a questi criteri scientifici permetterà in futuro di effettuare correlazioni cliniche tra gli effetti modulatori delle placche occlusali, l’attività EMG e la risoluzione di segni e sintomi nei pazienti con TMD.

Qualità dei lavori scientifici sull’elettromiografia dei muscoli masticatori pubblicati nel 2004: revisione sistematica della letteratura     

Quality of reporting masticatory muscle electromyography in 2004: a systematic review  

Armijo-Olivo S, Gadotti I, Kornerup M, Lagravère MO, Flores-Mir C. J Oral Rehabil 2007;34:397-405.

Questo studio ha valutato la qualità degli articoli pubblicati nel 2004 riguardanti l’elettromiografia dei muscoli masticatori. Sono stati sezionati 35 lavori, la maggior parte dei quali ha mostrato in generale una scarsa qualità. Pertanto, i dati riportati sull’utilizzo dell’elettromiografia di superficie devono essere interpretati con cautela. 

L’elettromiografia di superficie (EMG) è lo studio del funzionamento dei muscoli attraverso l’analisi non invasiva dei segnali elettrici generati durante le contrazioni muscolari, mediante l’utilizzo di elettrodi posizionati sulla cute sovrastante il muscolo. Questa tecnica viene impiegata al fine di valutare la durata della contrazione muscolare, l’azione di diversi muscoli durante i movimenti corporei e il processo di affaticamento muscolare. L’EMG può essere un valido ausilio allo studio del comportamento dei muscoli, ma richiede un utilizzo responsabile con conoscenza dei limiti tecnici e biologici e delle conseguenti possibili applicazioni cliniche. L’odontoiatria si avvale dell’EMG per investigare il comportamento dei muscoli masticatori sia in soggetti sani sia in pazienti con disordini temporo-mandibolari, dolori oro-facciali, bruxismo, riabilitazioni orali, problemi di occlusione. Questa revisione della letteratura si pone l’obiettivo di analizzare la qualità dei lavori pubblicati nel 2004 riguardanti l’elettromiografia di superficie dei muscoli masticatori effettuata su soggetti sani. È stata valutata l’aderenza dei 35 articoli selezionati ai criteri di valutazione sanciti dall’International Society of Electrophysiology and Kinesiology (ISEK), che stabilisce i dati che dovrebbero essere presenti in ogni articolo riguardante l’EMG. È risultato che nessuno degli articoli seguiva completamente gli standard previsti dall’ISEK e il 91% di questi riportava meno del 50% dei dati richiesti (tabella 1). In particolare, erano scarsamente indicati i dettagli tecnici relativi agli elettrodi (materiale, posizione, forma). Altro importante fattore da considerare nelle ricerche EMG è l’indicazione della frequenza di campionamento del segnale, che dipende dal tipo di muscolo analizzato (per esempio, maggiore nei muscoli masticatori rispetto ai muscoli dell’arto superiore). Solo se nello studio è riportato tale dato, si può essere sicuri dell’accuratezza e la riproducibilità del segnale elettrico.  Una volta acquisito il segnale, questo deve essere filtrato, al fine di eliminare il rumore di fondo e rendere l’informazione più pura. Tuttavia, solo il 60% degli articoli ha specificato il tipo di filtro utilizzato, mentre per il restante 40% non è dato sapere se questa operazione è stata effettivamente eseguita.

Successivamente, occorre quantificare il segnale registrato, in funzione del tempo o della frequenza. In tale contesto, il gold standard per la misurazione del segnale in funzione del tempo è il metodo denominato RMS, sebbene solo nel 39,2% delle pubblicazioni analizzate esso veniva utilizzato.
Inoltre, poiché il segnale può variare a causa di diversi fattori, come la posizione degli elettrodi, la lunghezza del muscolo a riposo e la velocità di contrazione, oltre a differenze antropomorfiche tra i soggetti, è difficile poter confrontare attività EMG analizzate in diverse condizioni o tra diversi soggetti. Pertanto, è necessario ricorrere a un processo di normalizzazione per poter rendere i segnali confrontabili tra loro. Solo nel 60% dei lavori, gli autori hanno specificato di aver normalizzato i dati.  La carenza di dettagli riguardo la procedura EMG può essere ricondotta a limitazioni imposte dagli editori alla lunghezza dell’articolo. Tuttavia, tali fondamentali informazioni non dovrebbero essere omesse, in quanto occuperebbero solo poche righe. Occorre, quindi, sottolineare come l’assenza di tali dettagli non significhi necessariamente che il dato pubblicato sia errato ed è compito del lettore leggere in modo critico gli articoli. 

Concludendo, tutti gli autori di lavori effettuati mediante EMG dovrebbero seguire gli standard stabiliti dall’ISEK e specificarli nel report conclusivo, in modo da migliorare la qualità delle pubblicazioni future e facilitare la comprensione dei dati da parte del lettore.

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