Elektromiografijos (EMG) programų pasaulyje dažnai patenkame į sudėtingus duomenų analizės algoritmus ir gražiai pateiktas diagramas, nesunkiai nepastebime pagrindinio fakto: šiukšlės įeina, šiukšlės išeina.
Daugelis gluminančių eksperimentinių rezultatų ir nepaaiškinamų duomenų anomalijų dažnai kyla ne dėl gilių teorinių problemų, o dėl klaidų, susijusių su paprasčiausiu žingsniu{0}}naudojant elektrodą. Šiame straipsnyje bus tiesiogiai aptariamos dažniausiai pasitaikančios EMG signalo gavimo spąstai, padedantys sistemingai šalinti triktis ir išspręsti problemas, siekiant užtikrinti duomenų autentiškumą ir patikimumą.
1 spąstai: skubotas odos paruošimas – pirmasis signalo{1}}ir{2}}triukšmo žudikas
Problema: stora, grubus signalo pradinė linija, užpildyta atsitiktiniu triukšmu; nuolatiniai 50/60Hz galios dažnio trukdžiai (pasireiškiantys įprastomis, smulkiomis pjūklų bangomis); signalo amplitudė gerokai mažesnė nei tikėtasi.
Pagrindinis principas: Žmogaus oda, ypač atokiausias raginis sluoksnis, yra puikus elektros izoliatorius. Jo varža gali siekti šimtus kiloomų ar net megaomų. Idealiai elektromiografijos (EMG) signalo gavimo sistemai reikia, kad elektrodo -odos sąsajos varža būtų mažesnė nei 5000 omų. Didelis impedanso neatitikimas stipriai susilpnins silpnus EMG signalus, kol jie pasiekia stiprintuvą, o sistema taip pat bus neįprastai jautri išoriniams elektromagnetiniams trukdžiams (pvz., šviesos ir maitinimo laidams).
Sistemingas sprendimas:
Skutimasis: jei tiriamoje vietoje yra tankūs plaukai, juos reikia nuskusti. Plaukai ne tik padidina varžą, bet ir trukdo glaudžiai kontaktuoti tarp elektrodo ir odos, sukurdami judesio artefaktus.
Gilus valymas: 75 % alkoholio servetėle stipriai ir kruopščiai nuvalykite odą, kol ant servetėlės nebeliks likučių. Šiuo žingsniu siekiama pašalinti paviršiaus riebalus ir nešvarumus.
Esminis žingsnis: Raginio sluoksnio varžos mažinimas: Daugeliui tyrimų vien tik valymo alkoholiu nepakanka. Turėsite naudoti smulkų švitrinį popierių (rekomenduojama), specializuotą šveičiamąjį šveitiklį arba buku{1}}galiuku adatą, kad švelniai vietiškai nutrintumėte odą. Ši technika apima švelnius sukamuosius judesius, kol oda šiek tiek paraudo, tačiau venkite odos sulaužyti. Šis žingsnis žymiai sumažina varžą iki idealaus diapazono.
Antrasis valymas: nuvalykite visus sluoksnių likučius alkoholiu suvilgyta servetėle.
Varžos matavimas: jei jūsų įrenginys tai palaiko, pritvirtinę elektrodus išmatuokite elektrodo -odos impedansą ir įsitikinkite, kad jis išliks stabilus esant žemam lygiui (pvz.,<10kΩ).
Antrasis spąstai: elektrodų išdėstymo savavališkumas – duomenų palyginamumo „naikintojas“
Probleminis reiškinys: labai skirtingi duomenys iš skirtingų bandymų ta pačia tema; išmatuota raumenų aktyvavimo seka neatitinka bendrų anatominių žinių; klasikiniai aktyvinimo modeliai literatūroje negali būti atkurti.
Pagrindinis principas: Skirtingi raumenys turi savo unikalią anatominę vietą, raumenų pilvo orientaciją ir motorinių vienetų pasiskirstymą. Paviršiaus elektromiografijos (EMG) signalai labai priklauso nuo padėties. Net tik 1-2 cm nuokrypis nuo pilvo raumens centro gali sukelti drastiškus signalo charakteristikų pokyčius, nes registruojamas aktyvumas raumenų ir sausgyslių sankryžoje (silpnas signalas) arba gretimuose raumenyse (kryžiavimas).
Sistemingas sprendimas:
Laikykitės standartinių atlasų: Niekada nedėkite elektrodų „pajutę“ arba „apytiksliai“. Operacija turi būti atliekama pagal tarptautiniu mastu pripažintus EMG elektrodų įdėjimo standartus. Garsiausios yra SENIAM projekto rekomendacijos, kuriose pateikiamos tikslios daugelio apatinių galūnių ir liemens raumenų padėties gairės. Be to, ISEK organizacija paskelbė ir autoritetingas gaires.
Tikslus apčiuopa: leiskite tiriamajam aktyviai sutraukti tikslinį raumenį ir apčiuopos metu nustatyti pilvo raumens centrą, kuris susitraukimo metu yra sunkiausias ir labiausiai išsipūtęs. Pažymėkite! Pažymėkite! Pažymėkite!: nustatę vietą, naudokite chirurginį žymeklį arba nenuplaunamą rašiklį, kad tiksliai pažymėtumėte centrinį tašką ir elektrodo orientaciją. Tai ne tik užtikrina elektrodų išdėstymo tikslumą atliekant šį eksperimentą, bet ir užtikrina, kad elektrodai gali būti pritvirtinti prie lygiai tų pačių vietų atliekant vėlesnius bandymus (pvz., po-intervencijos bandymus ir ilgalaikius-pasekmes{4}}). Tai yra gelbėjimosi linija siekiant užtikrinti išilginių duomenų palyginamumą.
Trečias spąstai: įrankio ir tikslo neatitikimas – per{0}}duomenų interpretavimas
Probleminiai reiškiniai: Bandymas diagnozuoti riešo kanalo sindromą naudojant paviršiaus elektromiografiją (SEMG); manydami, kad nulinė SEMG amplitudė reiškia, kad raumuo yra visiškai neaktyvus; tvirtai tikėdamas, kad žasto bicepso SEMG amplitudė yra absoliutus jo jėgos matas.
Pagrindinis principas: tai esminė konceptuali klaida. Kiekviena elektromiografijos technika turi būdingų galimybių ir apribojimų.
Paviršiaus EMG ir adatos EMG: Paviršiaus EMG įrašo makroskopinius signalus iš daugelio poodinių motorinių vienetų integruotos veiklos. Jis puikiai analizuoja laiko, koordinacijos ir santykinio intensyvumo pokyčius. Kita vertus, adatos EMG registruoja mikroskopinius signalus iš kelių motorinių vienetų šalia adatos galiuko, naudojamų diagnozuoti jų pagrindinę elektrofiziologinę patologinę būklę. Bandymas naudoti paviršiaus EMG, norint nustatyti, ar vienas motorinis blokas „neserga“, yra panašus į orų palydovo naudojimą stebint, ar medžio lapai nėra užkrėsti vabzdžių -netinkamas įrankio naudojimas.
Ryšys tarp amplitudės ir jėgos: kaip pabrėžiama *Esminėje elektromiografijoje*, paviršiaus EMG amplitudė ir raumenų sukuriama jėga nėra paprastas tiesinis ryšys. Santykiams didelę įtaką daro raumenų ilgis, susitraukimų greitis, nuovargio būsena ir intramuskulinės / tarpraumeninės koordinacijos strategijos (pvz., motorinių vienetų komplektavimo ir šaudymo dažnio kompromisas). Padvigubinti amplitudę nebūtinai reiškia padvigubinti jėgą. Jis labiau tinka santykinėms jėgoms lyginti pagal tą patį dalyką, laikyseną ir užduotį.
Sisteminiai sprendimai:
Apibrėžkite tyrimo klausimą: prieš pradėdami eksperimentą aiškiai apibrėžkite klausimą, į kurį norite atsakyti. „Kada šis raumuo suaktyvinamas judant?“-Paviršiaus EMG yra puiki priemonė. "Ar šis pacientas serga motorinių neuronų liga?"-Reikia naudoti adatinę EMG.
Kruopštus aiškinimas: Visada išlaikykite nuolankumą ir kritinį mąstymą apie savo duomenis. Pamatę netikėtą signalą, pirmiausia patikrinkite, ar atsilaisvinę elektrodai, ar neišdžiūvo gelis, ar neprakaituoja oda, o ne skubėkite daryti biologines išvadas. Paviršiaus EMG apribojimų supratimas ir pripažinimas yra jo mokslinio naudojimo pradžia.
Išvada
Gryno, stabilaus ir patikimo elektromiografinio signalo gavimas yra menas ir mokslas, jungiantis anatomiją, elektrofiziologiją ir griežtas veiklos procedūras. Kiekvieną elektrodą, kiekvieną odos paruošimą ir kiekvieną naudojimą reikia apdoroti taip pat atsargiai, kaip ir naudojant tikslią priemonę.
Atminkite, kad elektromiografijoje brangiausias laikas praleidžiamas ne atliekant sudėtingas statistines analizes, o atliekant iš pažiūros varginantį, tačiau esminį parengiamąjį darbą prieš pradedant eksperimentą. Jei išvengsite šių įprastų spąstų, jūsų elektromiografiniai tyrimai bus sklandesni, o jūsų duomenys įtikinamesni.