Elektromüograafia (EMG) rakenduste maailmas takerdume sageli keerukatesse andmeanalüüsi algoritmidesse ja kaunilt esitatud diagrammidesse, jättes kergesti kahe silma vahele põhitõe: prügi sisse, prügi välja.
Paljud segadusse ajavad katsetulemused ja seletamatud andmeanomaaliad ei tulene sageli mitte sügavatest teoreetilistest probleemidest, vaid kõige elementaarsema astme{0}}elektroodikasutuse vigadest. See artikkel käsitleb otseselt EMG-signaali hankimise levinumaid lõkse, aidates teil süstemaatiliselt tõrkeotsingut teha ja probleeme lahendada, et tagada andmete autentsus ja usaldusväärsus.
1. lõks: kiire naha ettevalmistamine – signaali- ja-müra suhte number üks tapja
Probleem: paks, kare signaali baasjoon, mis on täidetud juhusliku müraga; püsivad 50/60Hz võimsuse sagedushäired (ilmuvad tavaliste peente saehamba lainetena); signaali amplituud palju alla ootuste.
Aluspõhimõte: Inimese nahk, eriti välimine sarvkiht, on suurepärane elektriisolaator. Selle takistus võib ulatuda sadade kilooomideni või isegi megaoomini. Ideaalne elektromüograafia (EMG) signaali kogumise süsteem nõuab, et elektroodi{2}}naha liidese takistus on väiksem kui 5000 oomi. Suur impedantsi ebakõla nõrgendab tugevalt nõrku EMG signaale enne, kui need jõuavad võimendisse, muutes samal ajal süsteemi ebatavaliselt tundlikuks väliste elektromagnetiliste häirete suhtes (nt valgus- ja toitejuhtmed).
Süstemaatiline lahendus:
Raseerimine: kui testitaval alal on tihedad karvad, tuleb see raseerida. Juuksed mitte ainult ei suurenda impedantsi, vaid takistavad ka tihedat kontakti elektroodi ja naha vahel, tekitades liikumisartefakte.
Sügavpuhastus: kasutage 75% alkoholisisaldusega lappi, et nahka tugevalt ja põhjalikult pühkida, kuni salvrätikul pole jääke näha. Selle sammu eesmärk on eemaldada pinnalt õli ja mustus.
Oluline samm: sarvkihi impedantsi vähendamine: Enamiku uurimisrakenduste jaoks ei piisa ainult alkoholiga puhastamisest. Peate kasutama peent liivapaberit (soovitatav), spetsiaalset koorivat koorijat või nüri otsaga nõela, et nahka õrnalt lokaalselt hõõruda. Tehnika hõlmab õrnaid ringjaid liigutusi, kuni nahk on kergelt punetav, kuid väldi naha purunemist. See samm vähendab oluliselt impedantsi ideaalse vahemikuni.
Teine puhastamine: Pühkige kõik ketendavad jäägid alkoholiga lapiga ära.
Impedantsi mõõtmine: kui teie seade seda toetab, mõõtke pärast elektroodide kinnitamist elektroodi-naha takistus, tagades, et see püsib stabiilsena madalal tasemel (nt<10kΩ).
Teine lõks: elektroodide paigutamise meelevaldsus – andmete võrreldavuse "hävitaja"
Probleemne nähtus: tohutult erinevad andmed sama teema erinevatest testidest; mõõdetud lihaste aktiveerimise järjestus ei vasta üldlevinud anatoomilistele teadmistele; kirjanduse klassikalisi aktiveerimismustreid ei saa taasesitada.
Aluspõhimõte: erinevatel lihastel on ainulaadne anatoomiline asukoht, lihaste kõhu orientatsioon ja motoorsete üksuste jaotus. Pinna elektromüograafia (EMG) signaalid sõltuvad suuresti asukohast. Isegi kõigest 1-2 cm suurune kõrvalekalle lihaskõhu keskpunktist võib kaasa tuua drastilisi muutusi signaali omadustes, kuna registreeritud tegevus toimub lihase-kõõluse ristmikul (nõrk signaal) või külgnevates lihastes (ristvarre).
Süstemaatiline lahendus:
Järgige standardseid atlaseid: Ärge kunagi asetage elektroode "tunde järgi" või "ligikaudselt". Toiming tuleb läbi viia vastavalt rahvusvaheliselt tunnustatud EMG elektroodide paigutusstandarditele. Kõige kuulsamad on SENIAM projekti soovitused, mis annavad täpsed paigutusjuhised paljude alajäsemete ja kehatüve lihaste jaoks. Lisaks on ISEK-i organisatsioon avaldanud ka autoriteetsed juhised.
Täpne palpatsioon: laske katsealusel sihtlihast aktiivselt kokku tõmmata ja tuvastage palpatsiooniga kokkutõmbumise ajal kõige kõvem ja kõige punnis lihase kõhu keskpunkt. Märgi! Märgi! Märgi!: Kui asukoht on kindlaks määratud, kasutage elektroodi keskpunkti ja orientatsiooni täpseks märkimiseks kirurgilist markerit või kustumatut pliiatsit. See mitte ainult ei taga selles katses elektroodide paigutuse täpsust, vaid tagab ka selle, et elektroodid saab kinnitada täpselt samadele kohtadele järgmistes katsetes (nagu -sekkumisjärgsed testid ja pikaajalised-jälgimised{4}}). See on päästerõngas andmete pikisuunalise võrreldavuse tagamiseks.
Kolmas lõks: tööriista ja eesmärgi mittevastavus – andmete liigne{0}}tõlgendus
Probleemsed nähtused: karpaalkanali sündroomi diagnoosimise katse pinnaelektromüograafia (SEMG) abil; uskudes, et null SEMG amplituud tähendab, et lihas on täiesti passiivne; uskudes kindlalt, et õlavarre biitsepsi SEMG amplituud on selle jõu absoluutne mõõt.
Aluspõhimõte: see on põhimõtteline kontseptuaalne viga. Igal elektromüograafia tehnikal on oma omadused ja piirangud.
Surface EMG vs. Needle EMG: Surface EMG salvestab makroskoopilisi signaale paljude nahaaluste motoorsete üksuste integreeritud tegevusest. See on suurepärane ajastuse, koordinatsiooni ja suhtelise intensiivsuse muutuste analüüsimisel. Nõela EMG seevastu salvestab mikroskoopilisi signaale mõnest nõela otsa lähedal asuvast mootoriüksusest, mida kasutatakse nende aluseks oleva elektrofüsioloogilise patoloogilise seisundi diagnoosimiseks. Katse kasutada pinna-EMG-d, et teha kindlaks, kas üks mootoriüksus on haige, on sama, mis ilmasatelliidi abil, et jälgida, kas puu lehed on putukatega nakatunud -tööriista väärkasutus.
Amplituudi ja jõu vaheline seos: Nagu *Essential Elektromüograafias* rõhutatakse, ei ole pinna EMG amplituud ja lihase tekitatud jõud lihtne lineaarne seos. Suhet mõjutavad kompleksselt lihase pikkus, kokkutõmbumiskiirus, väsimusseisund ja lihasesisese/lihastevahelise koordinatsiooni strateegiad (nt{1}}motoorse üksuse komplekteerimise ja vallandamise sageduse vaheline kompromiss). Amplituudi kahekordistamine ei tähenda tingimata jõu kahekordistamist. See sobib rohkem suhteliste jõudude võrdlemiseks sama teema, kehaasendi ja ülesande all.
Süstemaatilised lahendused:
Määratlege uurimisküsimus: enne katse alustamist määratlege selgelt küsimus, millele soovite vastata. "Millal see lihas liikumise ajal aktiveeritakse?"-Surface EMG on ideaalne tööriist. "Kas sellel patsiendil on motoorsete neuronite haigus?"-Tuleb kasutada nõela EMG-d.
Hoolikas tõlgendamine: säilitage oma andmete suhtes alati alandlikkus ja kriitiline mõtlemine. Kui näete ootamatut signaali, kontrollige esmalt, kas elektroodid on lahti, kas geel on kuivanud või nahk higistab, selle asemel, et kiirustada bioloogiliste järeldustega. Pinna EMG piirangute mõistmine ja tunnistamine on selle teadusliku kasutamise algus.
Järeldus
Puhta, stabiilse ja usaldusväärse elektromüograafilise signaali saamine on kunst ja teadus, mis ühendab anatoomia, elektrofüsioloogia ja ranged tööprotseduurid. See nõuab iga elektroodi, iga naha ettevalmistamise ja iga kasutuskorra töötlemist sama hoolikalt kui täppisinstrumenti.
Pidage meeles, et elektromüograafias ei kulutata kõige väärtuslikumat aega keerukate statistiliste analüüside tegemisele, vaid pigem näiliselt tüütule, kuid siiski olulisele ettevalmistustööle enne katse algust. Nende levinud lõksude vältimine muudab teie elektromüograafilise uuringu sujuvamaks ja teie andmed veenvamaks.