کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

خدا نام به

EMG

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

تعریف الکترومایوگرافی

الکترومایوگرافی یک تکنیک تجربی وآزمایشگاهی می باشد که در رابطه با

توسعه، ثبت و پردازش سیگنال های الکتریکی عضله می باشد. سیگنالهای

الکتریکی عضله بواسطه تغییرات فیزیولوژیکی که در غشا سلول ایجاد

می شوند، بوجود می آیند. بطور ساده و خالصهEMG نشاندهنده

فعالیت های عضله می باشد.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

عضله نقش وظیفه عضله تبدیل پیام الکتریکی به

نیروی مکانیکی می باشد. برای انجام حرکت نیاز به نیرو داریم که این نیرو را

عضله تامین می کند. عضله در حقیقت یک محرک است که تامین کننده قدرت

مورد نیاز است. عضله یک المان اکتیو و تولید کننده

نیرو می باشد و از نظر انرژی، تبدیل کننده انرژی )تبدیل انرژی شیمیایی به

مکانیکی یا نیرو( است. اگر بحث انرژی را کنار بگذاریم، عضله

یک تقویت کننده توان می باشد. )خروجی با توان باالتر(

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

محرک ) (Actuatorانواع

محرکDC این محرک ها دارای قدرت پایین :اما در ازای آن دارای مزیت ساده بودن هستند.

محرک بادی: این محرک ها دارای سرعت وقدرت متوسط می باشند.

محرک هیدرولیکی: از مزیت های این نوعمحرک می توان به قدرت باالی آن و از

محدودیت های آن می توان به سرعت پایین آن اشاره کرد.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

Kinesiological EMG

در اینجا بحثEMG در حرکت شناسی بدن مطرح است و در آن مطالعه

فعالیت های عصبی - عضالنی ماهیچه در حالت های وظایف موقعیتی، حرکت های عملکردی، حالت های کاری و رژیم های درمانی/تمرینی صورت میرگیرد که بر

خالف حالت کالسیک می باشد که در آن پاسخ مصنوعی عضله به یک محرک خارجی

در حالت استاتیک بررسی می شود.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGیک نمونه سیگنال

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGکاربردهای

مطالعات پزشکیبازتوانیارگونومیعلم ورزش

مطالعات پزشکیاورتوپدیجراحیعصب شناسی عملکردیپردازش راه رفتن و وضعیت

بازتوانیبعد از جراحی یا تصادفبازتوانی عصب شناختیدرمان فیزیکیدرمان با تمرین کردن

ارگونومیپردازش تقاضاجلوگیری از خطرطراحی ارگونومیکتائیدیه محصول

علم ورزشبیومکانیکپردازش حرکاتتمرینات قدرتی ورزشیبازتوانی ورزشی

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGمزایای با استفاده ازEMG این قابلیت را داریم که

مستقیم به درون ماهیچه نگاه کنیم..می توان عملکرد عضله را اندازه گرفت به تصمیم گیری ها قبل و بعد از جراحی کمک

می کند. .در مستند کردن درمان و رژیم موثر است به بیماران در تمرین دادن عضالتشان کمک

می کند. قابلیت پردازش به ما می دهد که بدین وسیله

می توان در ارتقا فعالیت های ورزشی از آن استفاده کرد.

در مطالعات ارگونومیک پاسخ عضله را به مامی دهد.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGیک نمونه محیط ثبت

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

منشا سیگنال یک آلفا نورون که تعدادی فیبر عضالنی را تغذیه

می کند، به این مجموعه یک واحد حرکتی گویند. میلی ولت 80پتانسیل استراحت غشا در حدود -

می باشد. اگر غشا را تحریک بدهیم، که این تحریک می تواند الکتریکی یا مکانیکی باشد، باعث

ورود سدیم به داخل سلول می شود و داخل مثبت تر می شود و بر اثر دپالریزاسیون، پتانسیل

+ میلی ولت می رسد. در این حالت 30غشا به گفته می شود که یک پتانسیل عمل اتفاق افتاده

است. در حقیقتEMG.همین پتانسیل عمل ها می باشد

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

نکته پتانسیل عمل تنها در سلول های تحریک پذیر رخ

می دهد و در بدن فقط سلول های عصبی و سلول های عضالنی از دسته سلول های

تحریک پذیر می باشند. در پی رخ دادن یک پتانسیل عمل غلظت سدیم

و پتاسیم در دو طرف غشا با حالت قبل از رخ دادن پتانسیل عمل دچار تغییر می شود که برای بازگشت میزان آن به حالت اولیه از پمپ سدیم – پتاسیم در بدن استفاده می شود که با صرف

انرژی آن را به میزان اولیه اش می رساند.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

نمایش شماتیک از مراحل پالریزه شدن و های تحریک پذیر دپالریزه شدن غشا سلول

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

نمایش پتانسیل عمل غشا

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

ناحیه پالریزه شونده روی قشر فیبر عضله و ثبت سیگنال

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

آتش فرکانس و فراخوانیشدن

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

روی موثر EMGفاکتورهای

( خصوصیات بافتTissue Characteristics)( تداخل فیزیولوژیکیPhysiological Cross

Talk) تغییر فاصله بین الکترود و عضله ای که می

خواهیم از آن ثبت بگیریمنویز خارجیالکترودها و تقویت کننده ها

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGاندازه گیری سیگنال

رزولوشن مبدل آنالوگ به دیجیتال

نرخ نمونه برداری مبدل آنالوگ بهدیجیتال

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

پوست آمادهسازی پروسهبرداشتن موهاتمیز کردن پوست

روش الف: مواد پاک کننده مخصوص و چسب هایتمیز کننده رسانا که سلول های مرده پوست را از بین

می برند و پوست را از عرق و کثیفی پاک می کنند. روش ب: استفاده از یک کاغذ سمباده نرم و مالش

پوست با استفاده از آن و بطور کنترل شده. استفاده از کاغذ سمباده همراه با یک پد الکلی باید باشد.

روش ج: استفاده از الکل خالی همراه با یک حولهپارچه ای می تواند در شرایط ساده و استاتیک نیز

کافی باشد.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

الکترود:سطحی

غیر تهاجمی در مطالعات حرکتی فقط از عضله های سطحی می توانند ثبت

بگیرند:عمقی

الکترودهای سوزنی یا فاین وایر در مواقعی که نیاز به ثبت از عضله های

عمقی داشته باشیم

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

نحوه الکترودگذاری وایر فاین

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

بدن روی شاخص نقاط

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

استاندارد نقاطبدن روی الکترودگذاری

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

پروسه چک کردن سیگنال

( اطمینان از صحت سیگنالProof of the EMG-signal validity)

تست امپدانسInspection of the raw EMG-baseline

quality

( آنالیز فرکانسی سیگنالFrequency distribution analysis)

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGآرتیفکت های نویز برق شهر

آفست بیس الین

جابه جایی بیس الین

آرتیفکتECG

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

پردازش سیگنال برای پردازش سیگنال ابتدا آن را با یکسوساز

نیم موج یا تمام موج یکسو می کنیم. سیگنال یک . مقدار موثر دارد و یک مقدار متوسطمقدار

AVERAGE میانگین خود سیگنال است ولی RMS میانگین توان دوم سیگنال است، که توان دوم هم

یعنی توان سیگنال

( انقباض حداکثری اختیاریMaximum Voluntary Contraction یک روش متعارف :)

نرمالیزاسیون است. حداکثر مقدار انقباض که هرکس را نرمالیزه میکنیمEMGبوسیله آن

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

EMGرابطه نیرو و نیرو وEMG رابطه خطی ندارند. نیروی

سطحی بطور کلی یک حالت EMGعضله و نسبتا تناسبی دارند و عوامل موثر زیادی

وجود دارد و رابطه خطی نیست.

کنترل سیستمهای عصبی عضالنی- دکتر توحیدخواه

پایان