Elektromyografi - Electromyography

For ikke å forveksle med andre typer elektrografi .
Elektromyografi
EMG - SIMI.jpg
EMG fra gangavslutning, nederst til venstre er rå EMG, høyre er det utbedrede mønsteret
ICD-9-CM 93,08
MeSH D004576

Elektromyografi ( EMG ) er en teknikk for å evaluere og registrere den elektriske aktiviteten som produseres av skjelettmuskler . EMG utføres ved hjelp av et instrument som kalles en elektromyograf for å lage en plate som kalles et elektromyogram . En elektromyografen detekterer den elektriske potensial generert av muskel -celler når disse cellene er elektrisk eller nevrologisk aktivert. Signalene kan analyseres for å oppdage abnormiteter, aktiveringsnivå eller rekrutteringsordre, eller for å analysere biomekanikken i bevegelse av mennesker eller dyr. Needle EMG er en er en elektrodiagnostisk medisinteknikk som ofte brukes av nevrologer. Surface EMG er en ikke-medisinsk prosedyre som brukes til å vurdere muskelaktivering av flere fagfolk, inkludert fysioterapeuter, kinesiologer og biomedisinske ingeniører. I informatikk brukes EMG også som mellomvare i gestgjenkjenning for å tillate fysisk handling til en datamaskin som en form for interaksjon mellom mennesker og datamaskiner .

Klinisk bruk

EMG -testing har en rekke kliniske og biomedisinske applikasjoner. Needle EMG brukes som et diagnostisk verktøy for å identifisere nevromuskulære sykdommer , eller som et forskningsverktøy for å studere kinesiologi og lidelser i motorisk kontroll. Noen ganger brukes EMG -signaler for å lede botulinumtoksin eller fenolinjeksjoner inn i muskler. Surface EMG brukes til funksjonell diagnose og under instrumentell bevegelsesanalyse. EMG -signaler brukes også som kontrollsignal for proteser som protetiske hender, armer og nedre lemmer.

En akseleromyograf kan brukes til nevromuskulær overvåking i generell anestesi med nevromuskulærblokkerende legemidler for å unngå postoperativ restkurarisering (PORC).

Bortsett fra ved noen rent primære myopatiske tilstander utføres EMG vanligvis med en annen elektrodiagnostisk medisintest som måler leders funksjon av nerver. Dette kalles nerveledningsstudier (NCS). Nål EMG og NCSS blir vanligvis angitt ved smerte i beina, svakhet fra spinal nerve komprimering , eller bekymring om noen annen nevrologisk skade eller forstyrrelse. Ryggmargsskade forårsaker ikke smerter i nakke, midtre rygg eller korsrygg , og av denne grunn har bevis ikke vist at EMG eller NCS er nyttig for å diagnostisere årsaker til aksial lumbal smerte, brystsmerter eller smerter i livmorhalsen . Needle EMG kan hjelpe til med diagnosen nervekompresjon eller skade (som carpal tunnel syndrom ), nerverotskade (som isjias) og andre problemer i muskler eller nerver. Mindre vanlige medisinske tilstander inkluderer amyotrofisk lateral sklerose , myasthenia gravis og muskeldystrofi .

Surface EMG, omvendt, brukes ikke til diagnostiske formål.

Teknikk

Forberedelse av hud og risiko

Det første trinnet før innsetting av nålelektroden er hudpreparasjon. Dette innebærer vanligvis bare å rengjøre huden med en alkoholpute.

Selve plasseringen av nålelektroden kan være vanskelig og avhenger av en rekke faktorer, for eksempel spesifikt muskelvalg og størrelsen på den muskelen. Riktig EMG -plassering av nålen er svært viktig for nøyaktig fremstilling av muskelen av interesse, selv om EMG er mer effektiv på overfladiske muskler, da den ikke klarer å omgå handlingspotensialene til overfladiske muskler og oppdage dypere muskler. Jo mer kroppsfett en person har, jo svakere er EMG -signalet. Når du plasserer EMG -sensoren, er det ideelle stedet ved magen til muskelen: den langsgående midtlinjen. Muskelens mage kan også tenkes som mellom-motorens (midtre) punkt i muskelen og seningsinnsatspunktet.

Hjertestartere og implanterte hjertestartere (ICD) brukes i økende grad i klinisk praksis, og det finnes ingen bevis som indikerer at det å utføre rutinemessige elektrodiagnostiske studier på pasienter med disse enhetene utgjør en sikkerhetsfare. Imidlertid er det teoretiske bekymringer for at elektriske impulser fra nerveledningsstudier (NCS) kan oppdages feilaktig av enheter og resultere i utilsiktet hemming eller utløsning av utgang eller omprogrammering av enheten. Generelt, jo nærmere stimuleringsstedet er for pacemakeren og pacingledninger, desto større er sjansen for å indusere en spenning med tilstrekkelig amplitude for å hemme pacemakeren. Til tross for slike bekymringer har det ikke blitt rapportert om umiddelbare eller forsinkede bivirkninger ved rutinemessig norsk sokkel.

Det er ingen kjente kontraindikasjoner for å utføre nål -EMG eller NCS på gravide pasienter. I tillegg er det ikke rapportert om noen komplikasjoner fra disse prosedyrene i litteraturen. Evokert potensiell testing har heller ikke blitt rapportert å forårsake problemer når den utføres under graviditet.

Pasienter med lymfødem eller pasienter med risiko for lymfødem advares rutinemessig for å unngå perkutane prosedyrer i den berørte ekstremiteten, nemlig venepunktur, for å forhindre utvikling eller forverring av lymfødem eller cellulitt. Til tross for den potensielle risikoen, er bevisene for slike komplikasjoner etter venepunktur begrenset. Det finnes ingen publiserte rapporter om cellulitt, infeksjon eller andre komplikasjoner relatert til EMG utført i forbindelse med lymfødem eller tidligere lymfeknutedisseksjon. Gitt den ukjente risikoen for cellulitt hos pasienter med lymfødem, bør det imidlertid utvises rimelig forsiktighet ved å utføre nålundersøkelser i lymfedematøse områder for å unngå komplikasjoner. Hos pasienter med grov ødem og stram hud kan punktering av hud med nålelektroder føre til kronisk gråt av serøs væske. De potensielle bakteriemediene til slik serøs væske og brudd på hudens integritet kan øke risikoen for cellulitt. Før du fortsetter, bør legen veie den potensielle risikoen ved å utføre studien med behovet for å innhente informasjonen som er oppnådd.

Overflate- og intramuskulære EMG -opptakselektroder

Det er to typer EMG: overflate -EMG og intramuskulær EMG. Surface EMG vurderer muskelfunksjon ved å registrere muskelaktivitet fra overflaten over muskelen på huden. Surface EMG kan registreres av et par elektroder eller av et mer komplekst utvalg av flere elektroder. Mer enn én elektrode er nødvendig fordi EMG -opptak viser potensialforskjellen (spenningsforskjell) mellom to separate elektroder. Begrensninger for denne tilnærmingen er det faktum at overflateelektrodeopptak er begrenset til overfladiske muskler, påvirkes av dybden av det subkutane vevet på innspillingsstedet som kan være svært variabelt avhengig av pasientens vekt, og ikke pålitelig kan skille mellom utslipp av tilstøtende muskler. Spesifikke elektrodeplasseringer og funksjonelle tester er utviklet for å minimere denne risikoen, og dermed gi pålitelige undersøkelser.

Intramuskulær EMG kan utføres ved hjelp av en rekke forskjellige typer registreringselektroder. Den enkleste tilnærmingen er en monopolar nålelektrode. Dette kan være en fin tråd satt inn i en muskel med en overflateelektrode som referanse; eller to fine ledninger satt inn i muskler referert til hverandre. Vanligvis er fine trådopptak for forskning eller kinesiologistudier. Diagnostiske monopolære EMG -elektroder er vanligvis isolerte og stive nok til å trenge gjennom huden, med bare spissen eksponert ved hjelp av en overflateelektrode som referanse. Nåler for injeksjon av terapeutisk botulinumtoksin eller fenol er vanligvis monopolare elektroder som bruker en overflatereferanse, men i dette tilfellet er imidlertid metallakselen på en hypodermisk nål, isolert slik at bare spissen blir eksponert, brukt både for å registrere signaler og for å injisere . Litt mer kompleks i utformingen er den konsentriske nålelektroden. Disse nålene har en fin ledning, innebygd i et isolasjonslag som fyller fatet på en hypodermisk nål, som har en eksponert aksel, og akselen fungerer som referanseelektrode. Den eksponerte spissen av den fine ledningen fungerer som den aktive elektroden. Som et resultat av denne konfigurasjonen har signaler en tendens til å være mindre når de registreres fra en konsentrisk elektrode enn når de registreres fra en monopolar elektrode, og de er mer motstandsdyktige mot elektriske artefakter fra vev og målinger har en tendens til å være noe mer pålitelige. Fordi akselen er eksponert i hele lengden, kan overfladisk muskelaktivitet imidlertid forurense innspillingen av dypere muskler. Enkeltfiber EMG -nålelektroder er designet for å ha svært små innspillingsområder, og gjør det mulig å diskriminere utslipp av individuelle muskelfibre.

For å utføre intramuskulær EMG, settes vanligvis enten en monopolar eller konsentrisk nålelektrode gjennom huden inn i muskelvevet. Nålen flyttes deretter til flere flekker i en avslappet muskel for å evaluere både innsettingsaktivitet og hvileaktivitet i muskelen. Normale muskler viser en kort periode med muskelfiberaktivering når de stimuleres av nålebevegelse, men dette varer sjelden mer enn 100 ms. De to vanligste patologiske typene hvileaktivitet i muskler er fascikulerings- og fibrillasjonspotensialer. Et fascikuleringspotensial er en ufrivillig aktivering av en motorisk enhet i muskelen, noen ganger synlig med det blotte øye som en muskeltrekk eller ved overflateelektroder. Fibrillasjoner oppdages imidlertid bare av nål -EMG, og representerer isolert aktivering av individuelle muskelfibre, vanligvis som et resultat av nerve- eller muskelsykdom. Ofte utløses fibrillasjoner av nålebevegelse (innsettingsaktivitet) og vedvarer i flere sekunder eller mer etter at bevegelsen opphører.

Etter å ha vurdert hvile og innsettingsaktivitet, vurderer elektromyografen muskelaktiviteten under frivillig sammentrekning. Formen, størrelsen og frekvensen til de resulterende elektriske signalene bedømmes. Deretter trekkes elektroden tilbake noen få millimeter, og igjen analyseres aktiviteten. Dette gjentas, noen ganger til data om 10–20 motorenheter er samlet inn for å trekke konklusjoner om motorenhetsfunksjon. Hvert elektrodespor gir bare et veldig lokalt bilde av aktiviteten til hele muskelen. Fordi skjelettmuskler er forskjellige i den indre strukturen, må elektroden plasseres på forskjellige steder for å få en nøyaktig studie.

Enkeltfiberelektromyografi vurderer forsinkelsen mellom sammentrekningene av individuelle muskelfibre i en motorisk enhet og er en sensitiv test for dysfunksjon av det nevromuskulære krysset forårsaket av medisiner, giftstoffer eller sykdommer som myasthenia gravis. Teknikken er komplisert og utføres vanligvis bare av personer med spesiell avansert opplæring.

Surface EMG brukes i en rekke innstillinger; for eksempel på fysioterapiklinikken overvåkes muskelaktivering ved hjelp av overflate -EMG, og pasientene har en auditiv eller visuell stimulans for å hjelpe dem å vite når de aktiverer muskelen (biofeedback). En gjennomgang av litteraturen om overflate -EMG publisert i 2008, konkluderte med at overflate -EMG kan være nyttig for å oppdage tilstedeværelse av nevromuskulær sykdom (nivå C -vurdering, klasse III -data), men det er utilstrekkelige data til å støtte bruken av det for å skille mellom nevropatisk og myopatiske tilstander eller for diagnose av spesifikke nevromuskulære sykdommer. EMG kan være nyttig for ytterligere studier av tretthet forbundet med post-poliomyelitt syndrom og elektromekanisk funksjon ved myotonisk dystrofi (nivå C-vurdering, klasse III-data). Nylig, med fremveksten av teknologi innen sport, har sEMG blitt et fokusområde for trenere for å redusere forekomsten av bløtvevsskade og forbedre spillerens ytelse. Athos , en Silicon Valley -oppstart, har ledet an som det eneste selskapet som har målingene validert som nøyaktige og pålitelige sammenlignet med et sEMG -system av medisinsk karakter.

Enkelte amerikanske stater begrenser ytelsen til nål -EMG av ikke -leger. New Jersey erklærte at det ikke kan delegeres til en legeassistent. Michigan har vedtatt lovgivning som sier at nåle -EMG er medisinsk praksis. Spesiell opplæring i diagnostisering av medisinske sykdommer med EMG kreves bare i oppholds- og stipendprogrammer innen nevrologi, klinisk nevrofysiologi, nevromuskulær medisin og fysisk medisin og rehabilitering. Det er visse subspesialister innen otolaryngologi som har hatt selektiv trening i å utføre EMG i laryngeal muskler, og subspesialister innen urologi, obstetrik og gynekologi som har hatt selektiv trening i å utføre EMG av muskler som kontrollerer tarm og blærefunksjon.

Maksimal frivillig sammentrekning

En grunnleggende funksjon av EMG er å se hvor godt en muskel kan aktiveres. Den vanligste måten som kan bestemmes er ved å utføre en maksimal frivillig sammentrekning (MVC) av muskelen som testes.

Muskelkraft, som måles mekanisk, korrelerer vanligvis sterkt med tiltak for EMG -aktivering av muskler. Vanligvis blir dette vurdert med overflateelektroder, men det bør erkjennes at disse vanligvis registrerer bare fra muskelfibre i nærheten av overflaten.

Flere analytiske metoder for å bestemme muskelaktivering brukes ofte avhengig av applikasjonen. Bruken av gjennomsnittlig EMG -aktivering eller maksimal kontraksjonsverdi er et debattert tema. De fleste studier bruker vanligvis maksimal frivillig sammentrekning som et middel til å analysere toppkraft og kraft generert av målmusklene. I følge artikkelen "Topp og gjennomsnittlig korrigert EMG -tiltak: Hvilken metode for datareduksjon bør brukes for å vurdere kjernetreningsøvelser?", Ble det konkludert med at "gjennomsnittlig korrigert EMG -data (ARV) er vesentlig mindre variabel når du måler muskelaktiviteten av kjernemuskulaturen sammenlignet med topp -EMG -variabelen. ” Derfor vil disse forskerne foreslå at "ARV EMG -data bør registreres ved siden av topp EMG -mål ved vurdering av kjerneøvelser." Å gi leseren begge datasettene ville resultere i forbedret validitet av studien og potensielt utrydde motsetningene i forskningen.

Andre målinger

EMG kan også brukes til å indikere mengden tretthet i en muskel. Følgende endringer i EMG -signalet kan betegne muskeltretthet : en økning i gjennomsnittets absolutte verdi for signalet, økning i amplituden og varigheten av muskelaktionspotensialet og et generelt skifte til lavere frekvenser. Overvåking av endringer i forskjellige frekvenser endrer den vanligste måten å bruke EMG for å bestemme tretthet. De lavere ledningshastighetene gjør at de langsommere motoriske nevronene kan forbli aktive.

En motorisk enhet er definert som ett motorisk nevron og alle muskelfibrene den innerverer. Når en motorisk enhet brenner, blir impulsen (kalt et handlingspotensial ) ført ned i motorneuronet til muskelen. Området hvor nerven kommer i kontakt med muskelen kalles det nevromuskulære krysset , eller den motoriske endeplaten . Etter at handlingspotensialet er overført over det nevromuskulære krysset, fremkalles et handlingspotensial i alle de innerverte muskelfibrene i den aktuelle motoriske enheten. Summen av all denne elektriske aktiviteten er kjent som et potensial for motorenhet (MUAP). Denne elektrofysiologiske aktiviteten fra flere motoriske enheter er signalet som vanligvis evalueres under en EMG. Sammensetningen av motorenheten, antall muskelfibre per motoriske enhet, metabolsk type muskelfibre og mange andre faktorer påvirker formen på motorenhetens potensialer i myogrammet.

Nerveledningstesting utføres også ofte samtidig med en EMG for å diagnostisere nevrologiske sykdommer.

Noen pasienter kan synes prosedyren er litt smertefull, mens andre bare opplever et lite ubehag når nålen settes inn. Muskelen eller musklene som testes kan være litt øm i ett eller to dager etter inngrepet.

EMG -signalnedbrytning

EMG -signaler består hovedsakelig av overlagrede potensialer for motorenhet (MUAP) fra flere motorenheter. For en grundig analyse kan de målte EMG -signalene dekomponeres i deres bestanddeler av MUAP. MUAPs fra forskjellige motorenheter har en tendens til å ha forskjellige karakteristiske former, mens MUAPs registrert av den samme elektroden fra den samme motorenheten vanligvis er like. Spesielt MUAP størrelse og form avhenger av hvor elektroden er plassert i forhold til fibrene, og kan derfor se ut til å være annerledes hvis elektroden beveger posisjon. EMG-dekomponering er ikke-triviell, selv om mange metoder har blitt foreslått.

EMG -signalbehandling

Rektifikasjon er oversettelsen av det rå EMG -signalet til et signal med en enkelt polaritet , vanligvis positiv. Formålet med å rette opp signalet er å sikre at signalet ikke gjennomsnitt til null, på grunn av at det rå EMG -signalet har positive og negative komponenter. To typer rektifikasjon brukes: fullbølge og halvbølge rektifikasjon. Fullbølge-utbedring legger EMG-signalet under grunnlinjen til signalet over grunnlinjen for å lage et kondisjonert signal som er alt positivt. Hvis grunnlinjen er null, tilsvarer dette å ta signalets absolutte verdi . Dette er den foretrukne utbedringsmetoden fordi den sparer all signalenergi for analyse. Halvbølge-korreksjon forkaster delen av EMG-signalet som er under grunnlinjen. Dermed er gjennomsnittet av dataene ikke lenger null, derfor kan det brukes i statistiske analyser.

Begrensninger

Needle EMG brukt i kliniske omgivelser har praktiske applikasjoner som å hjelpe til med å oppdage sykdom. Needle EMG har imidlertid begrensninger ved at det innebærer frivillig aktivering av muskler, og som sådan er mindre informativ hos pasienter som ikke er villige eller ute av stand til å samarbeide, barn og spedbarn og hos personer med lammelse. Surface EMG kan ha begrensede applikasjoner på grunn av iboende problemer forbundet med overflate EMG. Fettvev (fett) kan påvirke EMG -opptak. Studier viser at etter hvert som fettvev økte, minket den aktive muskelen rett under overflaten. Etter hvert som fettvevet økte, reduserte amplituden til overflaten EMG -signalet rett over midten av den aktive muskelen. EMG -signalopptak er vanligvis mer nøyaktige for personer som har lavere kroppsfett og mer ettergivende hud, for eksempel unge mennesker sammenlignet med gammel. Muskelkryssing forekommer når EMG -signalet fra en muskel forstyrrer signalet til en annen begrensende pålitelighet for signalet til muskelen som testes. Surface EMG er begrenset på grunn av mangel på pålitelighet i dype muskler. Dype muskler krever intramuskulære ledninger som er påtrengende og smertefulle for å oppnå et EMG -signal. Surface EMG kan kun måle overfladiske muskler, og selv da er det vanskelig å begrense signalet til en enkelt muskel.

Elektriske egenskaper

Den elektriske kilde er muskelen membranpotensialet fra -90 mV. Målte EMG -potensialer varierer mellom mindre enn 50 μV og opptil 30 mV, avhengig av muskelen som observeres.

Typisk repetisjonsfrekvens på muskelmotorenhet avfyring er omtrent 7-20 Hz, avhengig av størrelsen av muskelen (øye muskler i forhold til setet (gluteal) muskler), tidligere aksonal skade og andre faktorer. Skader på motorenheter kan forventes i områder mellom 450 og 780 mV.

Prosedyreutfall

Normale resultater

Muskelvev i hvile er normalt elektrisk inaktiv. Etter at den elektriske aktiviteten forårsaket av irritasjon av nålinnsetting avtar, skal elektromyografen ikke oppdage unormal spontan aktivitet (dvs. en muskel i hvile skal være elektrisk stille, med unntak av området i det neuromuskulære krysset , som er under normale omstendigheter , veldig spontant aktiv). Når muskelen er frivillig kontrahert, begynner handlingspotensialer å dukke opp. Etter hvert som muskelsammentrekningens styrke øker, produserer flere og flere muskelfibre handlingspotensialer. Når muskelen er fullstendig kontrahert, bør det oppstå en uordentlig gruppe handlingspotensialer med varierende hastigheter og amplituder (et komplett rekrutterings- og interferensmønster).

Unormale resultater

EMG -funn varierer med type lidelse, problemets varighet, pasientens alder, i hvilken grad pasienten kan være samarbeidsvillig, typen nålelektrode som brukes til å studere pasienten, og prøvetakingsfeil når det gjelder antall av områder som er studert i en enkelt muskel og antall muskler som er studert totalt. Tolkning av EMG -funn gjøres vanligvis best av en person informert av en fokusert historie og fysisk undersøkelse av pasienten, og i forbindelse med resultatene fra andre relevante diagnostiske studier utført, inkludert viktigst, nerveledningsstudier, men også, hvor det er hensiktsmessig, bildestudier som MR og ultralyd, muskel- og nervebiopsi, muskelenzymer og serologiske studier.

Unormale resultater kan skyldes følgende medisinske tilstander (vær oppmerksom på at dette ikke er en uttømmende liste over tilstander som kan resultere i unormale EMG -studier):

Historie

De første dokumenterte eksperimentene med EMG startet med Francesco Redis verk i 1666. Redi oppdaget en høyt spesialisert muskel av elektrisk strålefisk ( elektrisk ål ) generert elektrisitet. I 1773 hadde Walsh kunnet demonstrere at ålfiskens muskelvev kunne generere en gnist av elektrisitet. I 1792 dukket det opp en publikasjon med tittelen De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius , skrevet av Luigi Galvani , der forfatteren demonstrerte at elektrisitet kunne starte muskelsammentrekning. Seks tiår senere, i 1849, oppdaget Emil du Bois-Reymond at det også var mulig å registrere elektrisk aktivitet under en frivillig muskelsammentrekning. Den første faktiske innspillingen av denne aktiviteten ble gjort av Marey i 1890, som også introduserte begrepet elektromyografi. I 1922 brukte Gasser og Erlanger et oscilloskop for å vise de elektriske signalene fra muskler. På grunn av den stokastiske naturen til det myoelektriske signalet, kunne bare grov informasjon hentes fra observasjonen. Evnen til å oppdage elektromyografiske signaler forbedret jevnt og trutt fra 1930 -årene til 1950 -årene, og forskere begynte å bruke forbedrede elektroder mer bredt for å studere muskler. AANEM ble dannet i 1953 som et av flere for tiden aktive medisinske samfunn med en spesiell interesse for å fremme vitenskapen og klinisk bruk av teknikken. Klinisk bruk av overflate -EMG (sEMG) for behandling av mer spesifikke lidelser begynte på 1960 -tallet. Hardyck og forskerne hans var de første (1966) utøverne som brukte sEMG. På begynnelsen av 1980 -tallet introduserte Cram og Steger en klinisk metode for å skanne en rekke muskler ved hjelp av en EMG -sensor.

7/12/1954 Mayo Clinic Medical Sciences EMG Lab. Ervin L Schmidt i stolen, armen til Mildred Windesheim som holder elektroden.

Forskning begynte på Mayo Clinic i Rochester, Minnesota under veiledning av dr Edward H. Lambert, MD, PhD (1915–2003) på begynnelsen av 1950 -tallet. Dr. Lambert, "kjent som" EMGs far ... "med hjelp av sin forskningstekniker, utviklet en selvlært elektroingeniør Ervin L Schmidt, en maskin som kunne flyttes fra EMG Lab, og var relativt lett å Siden oscilloskoper ikke hadde noen "lagre" eller "skrive ut" -funksjoner den gangen, ble det festet et Polaroid -kamera på forsiden på et hengsel. Siden Mayo ikke har noen interesse av å markedsføre oppfinnelsene sine, fortsatte Herr Schmidt å utvikle dem i kjelleren i flere tiår og solgte dem under navnet ErMel Inc.

Det var først på midten av 1980 -tallet at integrasjonsteknikkene i elektrodene hadde tilstrekkelig avansert til å tillate batchproduksjon av de nødvendige små og lette instrumenter og forsterkere. For tiden er en rekke egnede forsterkere kommersielt tilgjengelige. På begynnelsen av 1980 -tallet ble kabler som produserte signaler i ønsket mikrovoltsområde tilgjengelige. Nyere forskning har resultert i en bedre forståelse av egenskapene til overflate -EMG -opptak. Overflateelektromyografi brukes stadig mer for registrering av overfladiske muskler i kliniske eller kinesiologiske protokoller, der intramuskulære elektroder brukes til å undersøke dype muskler eller lokal muskelaktivitet.

Det er mange applikasjoner for bruk av EMG. EMG brukes klinisk for diagnostisering av nevrologiske og nevromuskulære problemer. Det brukes diagnostisk av ganglaboratorier og av klinikere som er opplært i bruk av biofeedback eller ergonomisk vurdering. EMG brukes også i mange typer forskningslaboratorier, inkludert de som er involvert i biomekanikk , motorisk kontroll, nevromuskulær fysiologi, bevegelsesforstyrrelser, postural kontroll og fysioterapi .

Forskning

EMG kan brukes til å fornemme isometrisk muskelaktivitet der ingen bevegelse oppstår. Dette gjør det mulig å definere en klasse med subtile, bevegelsesfrie bevegelser for å kontrollere grensesnitt uten å bli lagt merke til og uten å forstyrre omgivelsene. Disse signalene kan brukes til å kontrollere en protese eller som et kontrollsignal for en elektronisk enhet som en mobiltelefon eller PDA.

EMG -signaler har blitt målrettet som kontroll for flysystemer. Human Senses Group ved NASA Ames Research Center i Moffett Field , CA, søker å fremme grensesnitt mellom mennesker og maskiner ved å direkte koble en person til en datamaskin. I dette prosjektet brukes et EMG -signal for å erstatte mekaniske joysticks og tastaturer. EMG har også blitt brukt i forskning mot en "bærbar cockpit", som bruker EMG-baserte bevegelser for å manipulere brytere og kontrollpinner som er nødvendige for flyging i forbindelse med en brillebasert skjerm.

Ustemt eller stille talegjenkjenning gjenkjenner tale ved å observere EMG -aktiviteten til muskler assosiert med tale. Det er målrettet for bruk i støyende miljøer, og kan være nyttig for personer uten stemmebånd , med afasi , med dysfoni og mer.

EMG har også blitt brukt som et kontrollsignal for datamaskiner og andre enheter. En grensesnittenhet basert på en EMG -bryter kan brukes til å kontrollere objekter i bevegelse, for eksempel mobile roboter eller en elektrisk rullestol . Dette kan være nyttig for personer som ikke kan bruke en joystick-kontrollert rullestol. Surface EMG -opptak kan også være et egnet kontrollsignal for noen interaktive videospill.

I 1999 ble et EMG-program kalt Echidna brukt for å sette en mann med låst syndrom i stand til å sende en melding til en datamaskin. Dette programmet, nå kalt NeuroSwitch, utviklet av Control Bionics gjør det mulig for mennesker med alvorlige funksjonshemninger å kommunisere via tekst, e -post, SMS, datagenerert stemme og kontrollere dataspill og programmer, og - via internett - Anybots telepresence -roboter.

Et felles prosjekt mellom Microsoft , University of Washington i Seattle og University of Toronto i Canada har utforsket bruk av muskelsignaler fra håndbevegelser som grensesnitt. Et patent basert på denne forskningen ble levert 26. juni 2008.

I 2016 lanserte en oppstart kalt Emteq Labs et virtual reality -headset med innebygde EMG -sensorer for måling av ansiktsuttrykk. I september 2019 kjøpte Facebook en oppstart kalt CTRL-labs som jobbet med EMG

Se også

Referanser

Videre lesning

  • Piper, H .: Elektrophysiologie menschlicher Muskeln . Berlin, J. Springer, 1912.

Eksterne linker