Magnetic Stimulation of the Quadriceps: Analysis of 2 Stimulators Used for Diagnostic and Therapeutic Applications

Compromised muscle function can be evaluated in respiratory disease patients by supramaximal magnetic stimulation (isometric twitch) of the quadriceps, a technique that is reproducible and objective. We validated the technique, comparing a device used in our laboratory with another reference electromagnet. We also assessed whether the technique could potentially be used to train the muscle by repetitive stimulation.The Medtronic Magpro (MED) device with a circular coil and the Magstim 200 device (MAG) with a figure-of-eight coil (reference device) were used to stimulate the femoral nerve of 6 volunteers at different percentages of maximal output. MED stimulation was also applied on the quadriceps muscle. We measured voluntary contractions, comparing measurements from the 2 devices and on different days. The stimulation achieved with MED was lower than with MAG, showed greater day-to-day variability, and was not clearly supramaximal. MED quadriceps stimulation was 80.7% of MAG stimulation.In conclusion, supramaximal stimulation of the quadriceps cannot be guaranteed with MED and the circular coil. However, this device generates sufficient contraction when applied to the muscle to be used for repetitive stimulation.

La estimulación supramáxima o twitch magnético isométrico del cuádriceps es una técnica reproducible y objetiva que nos informa sobre la función muscular, que se encuentra comprometida en las enfermedades respiratorias. Hemos validado la técnica estándar y comparado un equipo utilizado en nuestro laboratorio con otro electroimán de referencia. También evaluamos el potencial de la técnica para entrenamiento muscular mediante estimulación repetitiva.Los equipos Magstim 200 con pala en mariposa (MAG, equipo de referencia) y Medtronic Magpro con pala circular (MED) se aplicaron sobre el nervio femoral de 6 voluntarios, a diferentes porcentajes del estímulo máximo. El MED se aplicó también sobre el músculo cuádriceps (MED-Q). Se realizaron medidas voluntarias y comparaciones entre equipos y días diferentes. El MED alcanzó valores menores que el MAG, con mayor variabilidad entre días y sin clara supramaximalidad. La estimulación MED-Q fue equivalente al 80,7% del MAG.En conclusión, no puede garantizarse un estímulo supramáximo del cuádriceps con el MED y pala redonda, aunque ésta, aplicada sobre el músculo, genera una contracción que avala este abordaje para la estimulación repetitiva.