Multimodal analysis of electromyographic and electroencephalographic activity during swallowing for the identification of biomarkers in neurogenic dysphagia
- Autores: Javier Imaz Higuera
- Directores de la Tesis: Gema Prats Boluda (codir. tes.), Francisco Javier García Casado (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2026
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Daniel Ruiz Fernández (presid.), Roberto Lloréns Rodríguez (secret.), Patricia Sánchez González (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías para la Salud y el Bienestar por la Universitat Politècnica de València
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
La disfagia es una alteración clínica que afecta hasta a un tercio de la población de edad avanzada, y que conlleva importantes complicaciones nutricionales, respiratorias y funcionales. Pese a su gran relevancia, los métodos diagnósticos existentes continúan siendo en gran medida cualitativos, dependientes de la interpretación clínica y con capacidad limitada para caracterizar objetivamente la función deglutoria y monitorizar al paciente. Esta tesis se centra en la disfagia orofaríngea posictus, que afecta a casi la mitad de los pacientes tras un infarto cerebral. En este contexto, la caracterización electrofisiológica de los procesos neuromusculares y corticales de la deglución emerge como vía prometedora para apoyar el diagnóstico, estratificar la gravedad y profundizar en la fisiopatología. Este desafío se aborda estudiando dos técnicas no invasivas complementarias: electromiografía de superficie (sEMG) y electroencefalografía (EEG), con el objetivo de identificar biomarcadores cuantitativos de los trastornos deglutorios. Este enfoque destaca por ser asequible y de gran aplicabilidad clínica.
El trabajo se articula en dos grandes bloques. En primer lugar, se analiza la actividad de los músculos suprahioideos e infrahioideos mediante sEMG durante la deglución en voluntarios sanos (n=21), pacientes posictus con disfagia (n=50) y pacientes posictus sin disfagia (n=32). Los parámetros extraídos evalúan los tiempos de reacción, el intervalo hasta la activación máxima, desajustes temporales intermusculares, amplitud, frecuencia espectral y la complejidad de la señal estimada por entropía muestral. Los resultados demuestran que los pacientes disfágicos presentan mayor variabilidad al iniciar la deglución, un tiempo prolongado hasta el pico de activación y un control motor errático evidenciado por señales más complejas. La estratificación por gravedad revela que los casos más severos muestran secuencias de activación desorganizadas, descoordinación temporal y menor reclutamiento muscular. Analizando la topografía del ictus, se identificaron transiciones orofaríngeas alargadas en afectaciones troncales y corticales. En cuanto a la lateralidad, las lesiones en el hemisferio derecho generaron señales más complejas y menor reclutamiento muscular que las del izquierdo.
En segundo lugar, se estudió, mediante registros de EEG, la actividad cortical relacionada con la deglución, enfocándose en las regiones motoras primarias. Se analizaron los cambios de potencia espectral mediante el cálculo de las perturbaciones espectrales asociadas a eventos (ERSP) en las ondas alfa y beta, derivando también índices de lateralización. Se observó que los pacientes con disfagia posictus padecen una reducción significativa de la desincronización en ambas frecuencias, particularmente en las zonas izquierda y central de la región motora primaria. Esto apunta a un déficit de integración sensoriomotora y planificación motora durante la deglución. Además, se detectaron patrones anómalos de lateralización, reflejo de un desequilibrio interhemisférico, y de la localización, útil para determinar perfiles neurofisiológicos. La relación entre la magnitud de la desincronización y la severidad de la disfagia mostró que un menor grado de activación cortical se asocia con mayores niveles de deterioro funcional.
En resumen, los resultados obtenidos corroboran que tanto la sEMG como el EEG aportan información sobre los mecanismos fisiopatológicos de la disfagia posictus. Los biomarcadores aislados discriminan de forma efectiva entre sujetos sanos, controles sin disfagia y pacientes disfágicos, siendo sensibles a la severidad, localización y lateralidad de la lesión. La accesibilidad, bajo coste y naturaleza no invasiva de estas herramientas garantizan un inmenso potencial para su integración en la práctica clínica rutinaria.
