Elektromiogrāfijas (EMG) lietojumprogrammu pasaulē mēs bieži nonākam pie sarežģītiem datu analīzes algoritmiem un skaisti attēlotām diagrammām, viegli aizmirstot par būtisku faktu: atkritumi iekšā, atkritumi ārā.
Daudzus mulsinošus eksperimentālos rezultātus un neizskaidrojamas datu anomālijas bieži izraisa nevis dziļas teorētiskas problēmas, bet gan elementārākā soļa{0}}elektrodu lietojuma kļūdas. Šajā rakstā tiks tieši aplūkotas izplatītākās EMG signālu iegūšanas nepilnības, palīdzot sistemātiski novērst un atrisināt problēmas, lai nodrošinātu datu autentiskumu un uzticamību.
1. slazds: pārsteidzīga ādas sagatavošana — signāla-un{2}}trokšņa attiecība numur viens iznīcinātājs
Problēma: bieza, aptuvena signāla bāzes līnija, kas piepildīta ar nejaušu troksni; pastāvīgi 50/60Hz jaudas frekvences traucējumi (izpaužas kā regulāri, smalki zāģa zoba viļņi); signāla amplitūda ir daudz zem gaidītā.
Pamatprincips: Cilvēka āda, īpaši visattālākais stratum corneum, ir lielisks elektrības izolators. Tā pretestība var sasniegt simtiem kiloomu vai pat megaomu. Ideālai elektromiogrāfijas (EMG) signāla iegūšanas sistēmai nepieciešama elektroda-ādas saskarnes pretestība, kas ir mazāka par 5000 omi. Liela pretestības neatbilstība ievērojami vājinās vājus EMG signālus, pirms tie sasniedz pastiprinātāju, vienlaikus padarot sistēmu neparasti jutīgu pret ārējiem elektromagnētiskiem traucējumiem (piemēram, gaismas un strāvas vadiem).
Sistemātisks risinājums:
Skūšanās: ja pārbaudāmajā zonā ir blīvi mati, tie ir jānoskuj. Mati ne tikai palielina pretestību, bet arī kavē ciešu kontaktu starp elektrodu un ādu, radot kustību artefaktus.
Dziļā tīrīšana: izmantojiet 75% spirta salveti, lai enerģiski un rūpīgi noslaucītu ādu, līdz uz salvetes vairs nav redzami atlikumi. Šīs darbības mērķis ir noņemt virsmas eļļu un netīrumus.
Izšķirošais solis: raga slāņa pretestības samazināšana. Lielākajai daļai pētījumu lietojumu ar alkohola tīrīšanu vien nepietiek. Lai viegli, lokāli noberztu ādu, jums būs jāizmanto smalks smilšpapīrs (ieteicams), specializēts pīlings skrubis vai adata ar neasu -galu. Tehnika ietver maigas apļveida kustības, līdz āda ir nedaudz apsārtusi, bet izvairieties no ādas lūzuma. Šis solis ievērojami samazina pretestību līdz ideālajam diapazonam.
Otrā tīrīšana: noslaukiet visus pārslas atlikumus ar spirta salveti.
Pretestības mērīšana: ja jūsu ierīce to atbalsta, pēc elektrodu pievienošanas izmēriet elektrodu -ādas pretestību, nodrošinot, ka tā paliek stabila zemā līmenī (piemēram,<10kΩ).
Otrais slazds: elektrodu izvietošanas patvaļība — datu salīdzināmības "iznīcinātājs"
Problēmas fenomens: ļoti atšķirīgi dati no dažādiem testiem par vienu un to pašu tēmu; izmērītā muskuļu aktivācijas secība neatbilst vispārpieņemtajām anatomiskajām zināšanām; klasiskos aktivizācijas modeļus literatūrā nevar reproducēt.
Pamatprincips: dažādiem muskuļiem ir unikāla anatomiskā atrašanās vieta, muskuļu vēdera orientācija un motora vienību sadalījums. Virsmas elektromiogrāfijas (EMG) signāli ir ļoti atkarīgi no pozīcijas. Pat tikai 1-2 cm novirze no muskuļu vēdera centra var izraisīt krasas signāla raksturlielumu izmaiņas, jo reģistrētā aktivitāte notiek muskuļu un cīpslu savienojuma vietā (vājš signāls) vai blakus esošajos muskuļos (šķērsstienis).
Sistemātisks risinājums:
Ievērojiet standarta atlantus: nekad nenovietojiet elektrodus "pēc sajūtas" vai "aptuveni". Darbība jāveic saskaņā ar starptautiski atzītiem EMG elektrodu novietošanas standartiem. Slavenākie ir SENIAM projekta ieteikumi, kas sniedz precīzas izvietošanas vadlīnijas daudziem apakšējo ekstremitāšu un stumbra muskuļiem. Turklāt ISEK organizācija ir publicējusi arī autoritatīvus norādījumus.
Precīza palpācija: Lieciet pētāmajam aktīvi sarauties mērķa muskuli un ar palpācijas palīdzību atrast vēdera muskuļu centru, kas kontrakcijas laikā ir vissmagākais un visvairāk izspiedies. Atzīmējiet! Atzīmējiet! Atzīmējiet!: Kad atrašanās vieta ir noteikta, izmantojiet ķirurģisko marķieri vai neizdzēšamu pildspalvu, lai precīzi atzīmētu elektroda centra punktu un orientāciju. Tas ne tikai nodrošina elektrodu novietošanas precizitāti šajā eksperimentā, bet arī nodrošina, ka elektrodus var pievienot tieši tām pašām vietām turpmākajos testos (piemēram, pēc-iejaukšanās pārbaudēs un{3}}ilgtermiņa{4}}pārbaudēs). Tas ir glābiņš, lai nodrošinātu garengriezuma datu salīdzināmību.
Trešais slazds: rīka un mērķa neatbilstība — pārmērīga{0}}datu interpretācija
Problēmas parādības: mēģinājums diagnosticēt karpālā kanāla sindromu, izmantojot virsmas elektromiogrāfiju (SEMG); uzskatot, ka nulles SEMG amplitūda nozīmē, ka muskulis ir pilnīgi neaktīvs; stingri ticot, ka brachii bicepsa SEMG amplitūda ir absolūtais tā spēka mērs.
Pamatprincips: tā ir būtiska konceptuāla kļūda. Katrai elektromiogrāfijas tehnikai ir savas raksturīgās iespējas un ierobežojumi.
Virsmas EMG pret adatu EMG: Virsmas EMG ieraksta makroskopiskus signālus no daudzu zemādas motorisko vienību integrētās aktivitātes. Tas lieliski spēj analizēt laika, koordinācijas un relatīvās intensitātes izmaiņas. No otras puses, adatas EMG reģistrē mikroskopiskus signālus no dažām motora vienībām adatas gala tuvumā, ko izmanto, lai diagnosticētu to pamatā esošo elektrofizioloģisko patoloģisko stāvokli. Mēģinājums izmantot virsmas EMG, lai noteiktu, vai viena motora vienība ir "slimusi", ir kā izmantot laikapstākļu satelītu, lai novērotu, vai koka lapas ir inficētas ar kukaiņiem -rīka ļaunprātīga izmantošana.
Saikne starp amplitūdu un spēku: kā uzsvērts *Essential elektromiogrāfijā*, virsmas EMG amplitūda un muskuļa radītais spēks nav vienkārša lineāra sakarība. Attiecības sarežģīti ietekmē muskuļu garums, kontrakcijas ātrums, noguruma stāvoklis un intramuskulāras/starpmuskulāras koordinācijas stratēģijas (piemēram, kompromiss starp motoru vienību komplektēšanu un šaušanas biežumu). Amplitūdas dubultošana ne vienmēr nozīmē spēka dubultošanu. Tas ir vairāk piemērots relatīvo spēku salīdzināšanai saskaņā ar vienu un to pašu priekšmetu, pozu un uzdevumu.
Sistemātiski risinājumi:
Definējiet pētījuma jautājumu: pirms eksperimenta sākšanas skaidri definējiet jautājumu, uz kuru vēlaties atbildēt. "Kad šis muskulis tiek aktivizēts kustības laikā?"-Virsmas EMG ir ideāls instruments. "Vai šim pacientam ir motoro neironu slimība?"-Jāizmanto adatas EMG.
Rūpīga interpretācija: vienmēr saglabājiet pazemību un kritisku domāšanu attiecībā uz saviem datiem. Ieraugot negaidītu signālu, vispirms pārbaudiet, vai elektrodi nav vaļīgi, vai gēls nav nožuvis, vai āda nesvīst, nevis steidzas ar bioloģiskiem secinājumiem. Virsmas EMG ierobežojumu izpratne un atzīšana ir tās zinātniskās izmantošanas sākums.
Secinājums
Tīra, stabila un uzticama elektromiogrāfiskā signāla iegūšana ir māksla un zinātne, kas apvieno anatomiju, elektrofizioloģiju un stingras darbības procedūras. Tas prasa apstrādāt katru elektrodu, katru ādas sagatavošanu un katru lietošanas reizi ar tādu pašu rūpību kā ar precizitātes instrumentu.
Atcerieties, ka elektromiogrāfijā visvērtīgākais laiks tiek pavadīts nevis sarežģītu statistisko analīžu veikšanai, bet gan šķietami nogurdinošam, taču izšķirošam sagatavošanās darbam pirms eksperimenta sākuma. Izvairoties no šīm izplatītajām kļūmēm, jūsu elektromiogrāfiskā izpēte kļūs vienmērīgāka un dati būs pārliecinošāki.