Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с другими видами электрографии .
Электромиография
ЭМГ - SIMI.jpg
ЭМГ от прекращения походки, слева внизу - необработанная ЭМГ, справа - выпрямленная картина
МКБ-9-СМ93,08
MeSHD004576

Электромиография ( ЭМГ ) - это метод электродиагностической медицины для оценки и регистрации электрической активности, производимой скелетными мышцами . [1] ЭМГ выполняется с помощью инструмента, называемого электромиографом, для получения записи, называемой электромиограммой . Электромиограф обнаруживает электрический потенциал, генерируемый мышечными клетками [2], когда эти клетки электрически или неврологически активированы. Сигналы могут быть проанализированы для обнаружения медицинских отклонений, уровня активации или порядка набора, или для анализа биомеханики.движения людей или животных. В компьютерных науках EMG также используется в качестве промежуточного программного обеспечения при распознавании жестов, позволяя вводить физические действия в компьютер как форму взаимодействия человека с компьютером . [3]

Медицинское использование [ править ]

ЭМГ-тестирование имеет множество клинических и биомедицинских приложений. ЭМГ используется в качестве диагностического инструмента для выявления нервно-мышечных заболеваний или в качестве инструмента исследования для изучения кинезиологии и нарушений моторного контроля. Сигналы ЭМГ иногда используются для направления инъекций ботулотоксина или фенола в мышцы. Сигналы ЭМГ также используются в качестве управляющего сигнала для протезных устройств, таких как протезы рук, рук и нижних конечностей.

Acceleromyograph может быть использован для нервно - мышечного мониторинга в общей анестезии с нервно - мышечными блокирующими препаратами , с тем чтобы избежать послеоперационного остаточный curarization (PORC). [4] [5] [6] [7]

За исключением некоторых чисто первичных миопатических состояний, ЭМГ обычно выполняется с другим электродиагностическим лекарственным тестом, который измеряет проводящую функцию нервов. Это называется исследованиями нервной проводимости (NCS). Игольчатая ЭМГ и NCS обычно показаны при боли в конечностях, слабости из-за сдавления спинномозгового нерва или беспокойстве по поводу других неврологических повреждений или расстройств. [8] Травма спинномозгового нерва не вызывает боли в шее, средней части спины или пояснице , и по этой причине данные не показали, что ЭМГ или NCS могут быть полезными для диагностики причин осевой боли в пояснице, боли в грудной клетке или боли в шейном отделе позвоночника . [8] Игольчатая ЭМГ может помочь при диагностике компрессии или травмы нерва (например, синдрома запястного канала ), повреждения нервных корешков (например, радикулита) и других проблем с мышцами или нервами. Менее распространенные заболевания включают боковой амиотрофический склероз , миастению и мышечную дистрофию .

Техника [ править ]

Подготовка кожи и риски [ править ]

Первым шагом перед введением игольчатого электрода является подготовка кожи. Обычно для этого достаточно просто очистить кожу спиртовой салфеткой.

Фактическое размещение игольчатого электрода может быть затруднительным и зависит от ряда факторов, таких как выбор конкретной мышцы и размер этой мышцы. Правильное расположение иглы для ЭМГ очень важно для точного представления интересующей мышцы , хотя ЭМГ более эффективна для поверхностных мышц, поскольку не может обойти потенциалы действия поверхностных мышц и обнаружить более глубокие мышцы. Кроме того, чем больше у человека жира , тем слабее сигнал ЭМГ. При размещении датчика ЭМГ идеальное место находится на животе мышцы: по продольной средней линии. Брюшко мышцы также можно рассматривать как промежуточное звено между двигательной точкой (серединой) мышцы и точкой прикрепления сухожилия. [9]

Кардиостимуляторы и имплантированные кардиодефибрилляторы (ИКД) все чаще используются в клинической практике, и нет никаких доказательств того, что выполнение рутинных электродиагностических исследований на пациентах с этими устройствами представляет угрозу безопасности. Однако существуют теоретические опасения, что электрические импульсы исследований нервной проводимости (NCS) могут быть ошибочно восприниматься устройствами и привести к непреднамеренному подавлению или запуску вывода или перепрограммированию устройства. В целом, чем ближе место стимуляции к кардиостимулятору и отведениям для стимуляции, тем больше вероятность индуцирования напряжения достаточной амплитуды для подавления кардиостимулятора. Несмотря на такие опасения, при рутинной NCS не сообщалось о немедленных или отсроченных побочных эффектах. [10]

Нет никаких известных противопоказаний для проведения игольчатой ​​ЭМГ или NCS у беременных. Кроме того, в литературе не сообщалось об осложнениях этих процедур. Аналогичным образом, не сообщалось, что тестирование вызванного потенциала вызывало какие-либо проблемы, когда оно проводится во время беременности. [10]

Пациенты с лимфедемойили пациентам с риском лимфедемы обычно рекомендуют избегать чрескожных процедур на пораженной конечности, а именно венепункции, чтобы предотвратить развитие или ухудшение лимфедемы или целлюлита. Несмотря на потенциальный риск, доказательства таких осложнений после венепункции ограничены. Нет опубликованных сообщений о целлюлите, инфекции или других осложнениях, связанных с ЭМГ, выполненной в условиях лимфедемы или предшествующей лимфодиссекции. Однако, учитывая неизвестный риск целлюлита у пациентов с лимфедемой, следует проявлять разумную осторожность при проведении игл в лимфедематозных областях, чтобы избежать осложнений. У пациентов с сильным отеком и натянутой кожей прокол кожи игольчатыми электродами может привести к хроническому выделению серозной жидкости.Возможная бактериальная среда такой серозной жидкости и нарушение целостности кожи могут увеличить риск целлюлита. Перед тем, как продолжить, врач должен взвесить потенциальные риски проведения исследования с необходимостью получения полученной информации.[10]

Электроды для регистрации поверхностных и внутримышечных ЭМГ [ править ]

Есть два вида ЭМГ: поверхностная ЭМГ и внутримышечная ЭМГ. Поверхностная ЭМГ оценивает мышечную функцию, регистрируя мышечную активность с поверхности над мышцей на коже. Поверхностные электроды могут дать лишь ограниченную оценку мышечной активности. Поверхностная ЭМГ может быть записана парой электродов или более сложным набором из нескольких электродов. Требуется более одного электрода, потому что записи ЭМГ отображают разность потенциалов (разность напряжений) между двумя отдельными электродами. Ограничения этого подхода заключаются в том, что запись поверхностных электродов ограничена поверхностными мышцами, на нее влияет глубина подкожной клетчатки в месте записи, которая может сильно варьироваться в зависимости от веса пациента, и не может надежно различать между разряды прилегающих мышц.

Внутримышечная ЭМГ может выполняться с использованием записывающих электродов различных типов. Самый простой подход - монополярный игольчатый электрод. Это может быть тонкая проволока, вставленная в мышцу с поверхностным электродом в качестве ориентира; или две тонкие проволоки, вставленные в мышцу относительно друг друга. Чаще всего тонкопроволочные записи предназначены для исследований или кинезиологических исследований. Диагностические монополярные электроды ЭМГ обычно изолированы и достаточно жесткие, чтобы проникать в кожу, и только кончик обнажается с использованием поверхностного электрода для сравнения. Иглы для инъекции терапевтического ботулинического токсина или фенола обычно представляют собой монополярные электроды, которые используют поверхностный эталон, однако в данном случае металлический стержень иглы для подкожных инъекций, изолированный так, чтобы обнажался только кончик, используется как для записи сигналов, так и для инъекции. .Чуть более сложным по конструкции является концентрический игольчатый электрод. Эти иглы имеют тонкую проволоку, встроенную в слой изоляции, который заполняет цилиндр иглы для подкожных инъекций, имеющей открытый стержень, и стержень служит электродом сравнения. Открытый конец тонкой проволоки служит активным электродом. В результате такой конфигурации сигналы имеют тенденцию быть меньше при записи с концентрического электрода, чем при записи с монополярного электрода, и они более устойчивы к электрическим артефактам от ткани, а измерения имеют тенденцию быть несколько более надежными. Однако, поскольку стержень открыт по всей своей длине, поверхностная мышечная активность может испортить запись более глубоких мышц. Игольчатые электроды для ЭМГ с одним волокном имеют очень крошечные области записи,и позволяют различать разряды отдельных мышечных волокон.

Для проведения внутримышечной ЭМГ, как правило, монополярный или концентрический игольчатый электрод вводят через кожу в мышечную ткань. Затем иглу перемещают к нескольким точкам в расслабленной мышце, чтобы оценить как вставную активность, так и активность в покое в мышце. Нормальные мышцы демонстрируют кратковременный всплеск активации мышечных волокон при стимуляции движением иглы, но он редко длится более 100 мс. Двумя наиболее распространенными патологическими типами активности в покое в мышцах являются потенциалы фасцикуляции и фибрилляции. Потенциал фасцикуляции - это непроизвольная активация двигательной единицы.внутри мышцы, иногда видимое невооруженным глазом как мышечное сокращение или поверхностными электродами. Однако фибрилляции обнаруживаются только с помощью игольчатой ​​ЭМГ и представляют собой изолированную активацию отдельных мышечных волокон, обычно в результате нервного или мышечного заболевания. Часто фибрилляции вызываются движением иглы (вводной активностью) и сохраняются в течение нескольких секунд или более после прекращения движения.

После оценки активности покоя и вставки электромиограф оценивает активность мышцы во время произвольного сокращения. Оцениваются форма, размер и частота результирующих электрических сигналов. Затем электрод втягивается на несколько миллиметров, и снова анализируется активность. Это повторяется, иногда до тех пор, пока не будут собраны данные по 10–20 моторным единицам, чтобы сделать выводы о функции моторных единиц. Каждая дорожка электрода дает только очень локальную картину активности всей мышцы. Поскольку скелетные мышцы различаются по внутренней структуре, электрод необходимо размещать в разных местах для получения точного исследования.

Электромиография одного волокна оценивает задержку между сокращениями отдельных мышечных волокон в двигательной единице и является чувствительным тестом на дисфункцию нервно-мышечного соединения, вызванную лекарствами, ядами или такими заболеваниями, как миастения. Техника сложная и обычно выполняется только людьми со специальной подготовкой.

Поверхностная ЭМГ используется в ряде настроек; например, в физиотерапевтической клинике активация мышц отслеживается с помощью поверхностной ЭМГ, и пациенты имеют слуховой или визуальный стимул, который помогает им узнать, когда они активируют мышцу (биологическая обратная связь). Обзор литературы по поверхностной ЭМГ, опубликованной в 2008 г., пришел к выводу, что поверхностная ЭМГ может быть полезной для обнаружения наличия нервно-мышечного заболевания (рейтинг уровня C, данные класса III), но данных, подтверждающих ее полезность для различения невропатических и нейропатических заболеваний, недостаточно. миопатические состояния или для диагностики конкретных нервно-мышечных заболеваний. ЭМГ могут быть полезны для дополнительного изучения утомляемости, связанной с синдромом постполиомиелита, и электромеханической функции при миотонической дистрофии (рейтинг уровня C, данные класса III). [10]В последнее время, с развитием технологий в спорте, sEMG стала основным направлением деятельности тренеров, чтобы снизить частоту травм мягких тканей и улучшить результаты игроков. Athos , стартап из Кремниевой долины, стал единственной компанией, чьи измерения были подтверждены как точные и надежные по сравнению с системой sEMG медицинского уровня.

Некоторые штаты США ограничивают выполнение игольчатой ​​ЭМГ нефизиками. Нью-Джерси заявил, что его нельзя передать фельдшеру. [11] [12] Мичиган принял закон, согласно которому игольная ЭМГ является медицинской практикой. [13] Специальная подготовка по диагностике медицинских заболеваний с помощью ЭМГ требуется только в ординатуре и программах стипендий в области неврологии, клинической нейрофизиологии, нервно-мышечной медицины, а также физической медицины и реабилитации. Есть некоторые узкие специалисты в области отоларингологии, которые прошли выборочную подготовку по выполнению ЭМГ мышц гортани, а также узкие специалисты в области урологии, акушерства и гинекологии, которые прошли избирательную подготовку по выполнению ЭМГ мышц, контролирующих функцию кишечника и мочевого пузыря.

Максимальное произвольное сокращение [ править ]

Одна из основных функций ЭМГ - увидеть, насколько хорошо можно активировать мышцу. Самый распространенный способ, который можно определить, - это выполнить максимальное произвольное сокращение (MVC) тестируемой мышцы. [14]

Мышечная сила, которая измеряется механически, обычно сильно коррелирует с показателями активации мышц ЭМГ. Чаще всего это оценивается с помощью поверхностных электродов, но следует понимать, что они обычно регистрируют только мышечные волокна в непосредственной близости от поверхности.

В зависимости от области применения обычно используются несколько аналитических методов определения активации мышц. Использование средней активации ЭМГ или пикового значения сокращения - дискуссионная тема. Большинство исследований обычно используют максимальное произвольное сокращение как средство анализа пиковой силы и силы, создаваемой целевыми мышцами. Согласно статье, Пиковые и средние показатели выпрямленной ЭМГ: какой метод обработки данных следует использовать для оценки основных тренировочных упражнений? [15]пришли к выводу, что «средние данные выпрямленной ЭМГ (АРВ) значительно менее изменчивы при измерении мышечной активности основной мускулатуры по сравнению с переменной пиковой ЭМГ». Следовательно, эти исследователи предложили бы, чтобы «данные АРВ-ЭМГ должны регистрироваться вместе с пиковым показателем ЭМГ при оценке основных упражнений». Предоставление читателю обоих наборов данных приведет к повышению достоверности исследования и, возможно, к устранению противоречий внутри исследования. [16] [17]

Другие измерения [ править ]

ЭМГ также можно использовать для определения степени утомляемости мышцы. Следующие изменения в сигнале ЭМГ могут указывать на мышечную усталость : увеличение среднего абсолютного значения сигнала, увеличение амплитуды и длительности потенциала мышечного действия и общий сдвиг в сторону более низких частот. Наблюдение за изменениями различной частоты изменений - наиболее распространенный способ использования ЭМГ для определения уровня утомляемости. Более низкие скорости проведения позволяют более медленным мотонейронам оставаться активными. [18]

Под двигательной единицей понимается один двигательный нейрон и все мышечные волокна, которые он иннервирует. Когда срабатывает двигательная единица, импульс (называемый потенциалом действия ) передается по двигательному нейрону к мышце. Область, где нерв контактирует с мышцей, называется нервно-мышечным соединением или моторной концевой пластиной.. После того, как потенциал действия передается через нервно-мышечное соединение, потенциал действия возникает во всех иннервируемых мышечных волокнах этой конкретной двигательной единицы. Сумма всей этой электрической активности известна как потенциал действия двигательной единицы (MUAP). Эта электрофизиологическая активность нескольких двигательных единиц является сигналом, который обычно оценивается во время ЭМГ. Состав двигательной единицы, количество мышечных волокон на двигательную единицу, тип метаболизма мышечных волокон и многие другие факторы влияют на форму потенциалов двигательных единиц на миограмме.

Тестирование нервной проводимости также часто проводится одновременно с ЭМГ для диагностики неврологических заболеваний.

Некоторым пациентам процедура может показаться несколько болезненной, тогда как другие испытывают лишь небольшой дискомфорт при введении иглы. Тестируемая мышца или мышцы могут немного болеть в течение дня или двух после процедуры.

Разложение сигнала ЭМГ [ править ]

Сигналы ЭМГ по существу состоят из наложенных потенциалов действия двигательных единиц (MUAP) от нескольких двигательных единиц. Для тщательного анализа измеренные сигналы ЭМГ можно разложить на составляющие их MUAP. MUAP от разных моторных единиц, как правило, имеют разные характерные формы, в то время как MUAP, зарегистрированные одним и тем же электродом от одного и того же моторного блока, обычно похожи. В частности, размер и форма MUAP зависят от того, где расположен электрод по отношению к волокнам, и поэтому могут казаться разными, если электрод перемещается. Разложение EMG нетривиально, хотя было предложено много методов.

Обработка сигналов ЭМГ [ править ]

Ректификация - это перевод необработанного сигнала ЭМГ в сигнал с одной полярностью , обычно положительный. Цель выпрямления сигнала - гарантировать, что сигнал не будет усреднен до нуля из-за того, что необработанный сигнал ЭМГ имеет положительные и отрицательные компоненты. Используются два типа выпрямления: двухполупериодное и полуволновое. [19] Двухполупериодное выпрямление добавляет сигнал ЭМГ ниже базовой линии к сигналу выше базовой линии, чтобы получить условный сигнал, который является положительным. Если базовая линия равна нулю, это эквивалентно взятию абсолютного значения сигнала. [20] [21]Это предпочтительный метод выпрямления, поскольку он сохраняет всю энергию сигнала для анализа. Полуволновое выпрямление отбрасывает часть сигнала ЭМГ, которая находится ниже базовой линии. При этом среднее значение данных больше не равно нулю, поэтому его можно использовать в статистическом анализе.

Ограничения [ править ]

Игольчатая ЭМГ, используемая в клинических условиях, имеет практическое применение, например, для выявления болезней. Однако игольчатая ЭМГ имеет ограничения в том, что она включает в себя произвольную активацию мышц и, как таковая, менее информативна для пациентов, не желающих или неспособных сотрудничать, детей и младенцев, а также для людей с параличом. Поверхностная ЭМГ может иметь ограниченное применение из-за врожденных проблем, связанных с поверхностной ЭМГ. Жировая ткань (жир) может повлиять на записи ЭМГ. Исследования показывают, что по мере увеличения жировой ткани активная мышца непосредственно под поверхностью уменьшалась. По мере увеличения жировой ткани амплитуда сигнала поверхностной ЭМГ непосредственно над центром активной мышцы уменьшалась. Регистрация сигналов ЭМГ обычно более точна для людей с более низкой жировой прослойкой и более эластичной кожей.например, молодые люди по сравнению со старыми. Перекрестный разговор между мышцами происходит, когда сигнал ЭМГ от одной мышцы мешает сигналу другой мышцы, что ограничивает надежность сигнала тестируемой мышцы. Поверхностная ЭМГ ограничена из-за недостаточной надежности глубоких мышц. Глубокие мышцы нуждаются в интрузивных и болезненных внутримышечных проводах, чтобы получить сигнал ЭМГ. Поверхностная ЭМГ может измерять только поверхностные мышцы, и даже в этом случае сложно сузить сигнал до одной мышцы.Поверхностная ЭМГ может измерять только поверхностные мышцы, и даже в этом случае сложно сузить сигнал до одной мышцы.Поверхностная ЭМГ может измерять только поверхностные мышцы, и даже в этом случае сложно сузить сигнал до одной мышцы.[22]

Электрические характеристики [ править ]

Источником электричества является потенциал мышечной мембраны около –90 мВ. [23] Измеренные потенциалы ЭМГ находятся в диапазоне от менее 50 мкВ до 30 мВ, в зависимости от наблюдаемой мышцы.

Типичная частота повторения активации мышечно- моторных единиц составляет около 7–20 Гц, в зависимости от размера мышцы (глазные мышцы по сравнению с сидячими (ягодичными) мышцами), предыдущего повреждения аксонов и других факторов. Повреждение двигательных агрегатов можно ожидать в диапазоне от 450 до 780 мВ. [24]

Результаты процедуры [ править ]

Нормальные результаты [ править ]

Мышечная ткань в состоянии покоя обычно электрически неактивна. После того, как электрическая активность, вызванная раздражением при введении иглы, утихнет, электромиограф не должен обнаруживать аномальной спонтанной активности (т. Е. Мышца в состоянии покоя должна быть электрически бесшумной, за исключением области нервно-мышечного соединения , которая в нормальных условиях , очень спонтанно активный). Когда мышца добровольно сокращается, начинают появляться потенциалы действия . По мере увеличения силы мышечного сокращения все больше и больше мышечных волокон производят потенциалы действия. Когда мышца полностью сокращена, должна появиться беспорядочная группа потенциалов действия разной скорости и амплитуды (полный набор и интерференционная картина).

Аномальные результаты [ править ]

Результаты ЭМГ варьируются в зависимости от типа расстройства, продолжительности проблемы, возраста пациента, степени готовности пациента к сотрудничеству, типа игольчатого электрода, используемого для исследования пациента, и ошибки выборки с точки зрения количества исследуемых областей в пределах одной мышцы и общего числа исследованных мышц. Интерпретация результатов ЭМГ обычно лучше всего выполняется человеком, информированным на основе целенаправленного анамнеза и физического обследования пациента, а также в сочетании с результатами других соответствующих диагностических исследований, проведенных, включая, что наиболее важно, исследования нервной проводимости, но также, где это необходимо, исследования изображений такие как МРТ и ультразвук, биопсия мышц и нервов, мышечные ферменты и серологические исследования.

Аномальные результаты могут быть вызваны следующими заболеваниями (обратите внимание, что это не исчерпывающий список состояний, которые могут привести к аномальным исследованиям ЭМГ):

История [ править ]

Первые задокументированные эксперименты с ЭМГ начались с работ Франческо Реди в 1666 году. Реди обнаружил узкоспециализированную мышцу электрического ската ( электрического угря ), вырабатывающего электричество. К 1773 году Уолш смог продемонстрировать, что мышечная ткань рыбы-угря может генерировать искру электричества. В 1792 году появилась публикация под названием De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius , написанная Луиджи Гальвани , в которой автор продемонстрировал, что электричество может инициировать сокращение мышц. Шесть десятилетий спустя, в 1849 году, Эмиль дю Буа-Реймон обнаружил, что также можно регистрировать электрическую активность во время произвольного сокращения мышц. [25]Первая фактическая регистрация этой активности была сделана Марей в 1890 году, который также ввел термин электромиография. [26] В 1922 году Гассер и Эрлангер использовали осциллограф.чтобы показать электрические сигналы от мышц. Из-за стохастической природы миоэлектрического сигнала при его наблюдении можно было получить только приблизительную информацию. Возможности обнаружения электромиографических сигналов неуклонно улучшались с 1930-х по 1950-е годы, и исследователи начали более широко использовать улучшенные электроды для исследования мышц. AANEM был основан в 1953 году как одно из нескольких действующих в настоящее время медицинских обществ, проявляющих особый интерес к развитию науки и клиническому использованию этого метода. Клиническое использование поверхностной ЭМГ (пЭМГ) для лечения более специфических заболеваний началось в 1960-х годах. Хардик и его исследователи были первыми (1966) практиками, использовавшими sEMG. В начале 1980-х годов Крам и Стегер представили клинический метод сканирования различных мышц с помощью устройства измерения ЭМГ.[27]

12.07.1954 Клиника Мэйо, Медицинская лаборатория ЭМГ. Эрвин Л. Шмидт в кресле, рука Милдред Виндесхайм держит электрод.

Исследования начались в клинике Mayo в Рочестере, штат Миннесота, под руководством доктора Эдварда Х. Ламберта, доктора медицины, доктора философии (1915–2003) в начале 1950-х годов. Доктор Ламберт, «известный как« отец ЭМГ ... » [28], с помощью своего техника-исследователя Эрвина Л. Шмидта, инженера-электрика-самоучки, разработал машину, которую можно было перенести из лаборатории ЭМГ, и которая была относительно прост в использовании. Поскольку в то время у осциллографов не было функций «хранить» или «печатать», камера Polaroid была прикреплена к передней части на шарнире. Она была синхронизирована для фотографирования сканирования. Ученики в Mayo вскоре узнали, что это было инструмент, который они тоже хотели. Поскольку Мэйо не заинтересован в маркетинге своих изобретений, Шмидт продолжал разрабатывать их в своем подвале на протяжении десятилетий, продавая их под названием ErMel Inc.

Лишь в середине 80-х годов прошлого века методы интеграции электродов были достаточно развиты, чтобы позволить серийное производство необходимых небольших и легких приборов и усилителей. В настоящее время коммерчески доступен ряд подходящих усилителей. В начале 1980-х годов стали доступны кабели, которые вырабатывали сигналы в желаемом диапазоне микровольт. Недавние исследования привели к лучшему пониманию свойств записи поверхностной ЭМГ. Поверхностная электромиография все чаще используется для записи данных с поверхностных мышц в клинических или кинезиологических протоколах, где внутримышечные электроды используются для исследования глубоких мышц или локальной мышечной активности.

Есть много приложений для использования EMG. ЭМГ используется в клинической практике для диагностики неврологических и нервно-мышечных проблем. Он используется для диагностики в лабораториях по изучению ходьбы и врачами, обученными использованию биологической обратной связи или эргономической оценки. ЭМГ также используется во многих типах исследовательских лабораторий, включая лаборатории, занимающиеся биомеханикой , двигательным контролем, нервно-мышечной физиологией, двигательными расстройствами, контролем осанки и физиотерапией .

Исследование [ править ]

ЭМГ можно использовать для определения изометрической мышечной активности при отсутствии движения. Это позволяет определить класс незаметных неподвижных жестов для управления интерфейсами незаметно и без нарушения окружающей среды. Эти сигналы могут использоваться для управления протезом или в качестве управляющего сигнала для электронного устройства, такого как мобильный телефон или КПК [ цитата необходима ] .

Сигналы ЭМГ предназначены для управления системами полета. Группа Human Senses Group в исследовательском центре NASA Ames в Моффетт-Филд , Калифорния, стремится улучшить человеко-машинные интерфейсы, напрямую подключая человека к компьютеру. В этом проекте сигнал EMG используется вместо механических джойстиков и клавиатур. EMG также использовалась в исследованиях «носимой кабины», в которой используются жесты на основе EMG для управления переключателями и ручками управления, необходимыми для полета, в сочетании с дисплеем на основе очков.

Распознавание глухой речи распознает речь, наблюдая за ЭМГ-активностью мышц, связанных с речью. Он предназначен для использования в шумной обстановке и может быть полезен людям без голосовых связок и людям с афазией .

ЭМГ также использовался в качестве управляющего сигнала для компьютеров и других устройств. Интерфейсное устройство на основе переключателя EMG может использоваться для управления движущимися объектами, такими как мобильные роботы или электрическая инвалидная коляска . [29] Это может быть полезно для людей, которые не могут управлять инвалидной коляской с джойстиком. Записи поверхностной ЭМГ также могут быть подходящим сигналом управления для некоторых интерактивных видеоигр. [30]

В 1999 году программа ЭМГ под названием Echidna использовалась, чтобы позволить мужчине с синдромом запертости отправить сообщение на компьютер. Эта программа, которая теперь называется NeuroSwitch, разработанная Control Bionics, позволяет людям с тяжелыми формами инвалидности общаться с помощью текстовых сообщений, электронной почты, SMS, голосовых сообщений, генерируемых компьютером, а также управлять компьютерными играми и программами, а также - через Интернет - роботами телеприсутствия Anybots.

В совместном проекте с участием Microsoft , Вашингтонского университета в Сиэтле и Университета Торонто в Канаде исследовалось использование мышечных сигналов от жестов рук в качестве устройства интерфейса. [31] патента на основе этих исследований был представлен 26 июня 2008 года [32]

В сентябре 2019 года Facebook купил стартап под названием CTRL-labs, который работал над EMG [33]

См. Также [ править ]

  • Хронакси
  • Сложный потенциал действия мышц
  • Электрическая импедансная миография
  • Электрическая стимуляция мышц
  • Электродиагностическая медицина
  • Электромионеврография
  • Магнитомиография
  • Исследование нервной проводимости
  • Нервно-мышечное УЗИ
  • Фономиография

Ссылки [ править ]

  1. ^ Камен, Гэри. Электромиографическая кинезиология. В Robertson, DGE et al. Методы исследования в биомеханике. Шампейн, Иллинойс: Human Kinetics Publ., 2004.
  2. ^ Электромиография в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  3. ^ Kobylarz, Jhonatan; Bird, Jordan J .; Faria, Diego R .; Рибейро, Эдуардо Паренте; Экарт, Анико (07.03.2020). «Недурно: невербальное взаимодействие человека и робота посредством классификации ЭМГ в реальном времени с помощью индуктивного и контролируемого трансдуктивного обучения» . Журнал окружающего интеллекта и гуманизированных вычислений . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 11 (12): 6021–6031. DOI : 10.1007 / s12652-020-01852-Z . ISSN  1868-5137 .
  4. ^ Харви AM, Masland RL: Действия препаратов durarizing в человеке. Журнал фармакологии и экспериментальной терапии, Vol. 73, вып.3, 304-311, 1941
  5. ^ Ботело, Stella Y. (1955). «Сравнение одновременно регистрируемой электрической и механической активности у пациентов с миастенией и у частично кураризованных нормальных людей». Американский журнал медицины . 19 (5): 693–6. DOI : 10.1016 / S0002-9343 (55) 80010-1 . PMID 13268466 . 
  6. ^ Кристи, TH; Черчилль-Дэвидсон, ХК (1958). «Нервный стимулятор Больницы Святого Томаса в диагностике длительного апноэ». Ланцет . 1 (7024): 776. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (58) 91583-6 . PMID 13526270 . 
  7. ^ Engbaek, J .; Ostergaard, D .; Виби-Могенсен, Дж. (1989). «Двойная импульсная стимуляция (DBS): новый образец нервной стимуляции для выявления остаточного нервно-мышечного блока». Британский журнал анестезии . 62 (3): 274–8. DOI : 10.1093 / ВпМ / 62.3.274 . PMID 2522790 . S2CID 32733775 .  
  8. ^ a b Североамериканское общество позвоночника (февраль 2013 г.), «Пять вещей, которые должны задавать врачам и пациентам» , « Мудрый выбор» : инициатива Фонда ABIM , Североамериканского общества позвоночника , получено 25 марта 2013 г., который цитирует
    • Сандовал, А.Е. (ноябрь 2010 г.). «Электродиагностика остеохондроза». Клиники физической медицины и реабилитации Северной Америки . 21 (4): 767–76. DOI : 10.1016 / j.pmr.2010.06.007 . PMID  20977959 .
    • Североамериканское общество позвоночника (2011). «Диагностика и лечение дегенеративного стеноза поясничного отдела позвоночника» . Burr Ridge, Иллинойс : Агентство по здравоохранению и качеству исследований : 104. Архивировано из оригинала на 2014-03-25 . Проверено 25 марта 2014 . Cite journal requires |journal= (help)
  9. ^ https://www.delsys.com/Attachments_pdf/TN101%20-%20EMG%20Sensor%20Placement-web.pdf
  10. ^ a b c d «Не найдено - Американская ассоциация нервно-мышечной и электродиагностической медицины» . www.aanem.org .
  11. ↑ Артур С. Ротман, доктор медицины, против Селективной страховой компании Америки, Верховный суд Нью-Джерси, 19 января.
  12. ^ Техасский апелляционный суд, Третий округ, в Остине, Дело № 03-10-673-CV. 5 апреля 2012 г.
  13. ^ Раздел 333.17018 Собранные законы штата Мичиган http://legislature.mi.gov/doc.aspx?mcl-333-17018
  14. ^ Бем, Д.Г., Уиттл, Дж., Баттон, Д., & Пауэр, К. (2002). Межмышечные различия в активации. Мышцы и нервы. 25 (2); 236-243.
  15. ^ Хиббс, А.Е., Томпсон, К.Г., Френч, Д.Н., Ходжсон, Д., Спирс, И.Р. Пиковые и средние выпрямленные показатели ЭМГ: какой метод обработки данных следует использовать для оценки основных тренировочных упражнений? Журнал электромиографии и кинезиологии. 21 (1), 102 - 111. 2011.
  16. ^ Buchanan, TS, Lloyd, DG, Manal, К., и безье, TF (2004). Нейромышечно-скелетное моделирование: оценка мышечных сил, моментов и движений в суставах на основе измерений нейронной команды. Журнал прикладной биомеханики, 20 (4), 367.
  17. ^ Гальперин И., Aboodarda, SJ, кнопки, DC, Andersen, LL, и Бем, DG (2014). РОЛИКОВЫЙ МАССАЖЕР УЛУЧШАЕТ ДВИЖЕНИЕ ПЛАНТАРНЫХ ФЛЕКСОРНЫХ МЫШЦ БЕЗ ПОСЛЕДУЮЩЕГО УМЕНЬШЕНИЯ СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ. Международный журнал спортивной физиотерапии, 9 (1), 92.
  18. ^ Cifrek, М., Медведь, В., Tonković, С., & Остоич, С. (2009). Оценка мышечной усталости на основе поверхностной ЭМГ в биомеханике. Клиническая биомеханика, 24 (4), 327-340.
  19. ^ Раэз, МБИ; Хуссейн, MS; Мохд-Ясин, Ф. (23 марта 2006 г.). «Методы анализа сигналов ЭМГ: обнаружение, обработка, классификация и приложения» . Биол. Процедуры. Онлайн . 8 (8): 11–35. DOI : 10.1251 / bpo115 . PMC 1455479 . PMID 16799694 .  
  20. ^ Weir, JP; Вагнер, LL; Хауш, Т.Дж. (1992). «Линейность и надежность соотношения IEMG и крутящего момента для сгибателей предплечья и разгибателей ног». Американский журнал физической медицины и реабилитации . 71 (5): 283–287. DOI : 10.1097 / 00002060-199210000-00006 . PMID 1388975 . S2CID 25136951 .  
  21. ^ Vrendenbregt, J; Рау, G; Хауш (1973). «Поверхностная электромиография в зависимости от силы, длины мышц и выносливости». Новые разработки в электромиографии и клинической нейрофизиологии : 607–622.
  22. ^ Kuiken, TA; Лоури, Стойкоб (апрель 2003 г.). «Влияние подкожного жира на амплитуду миоэлектрического сигнала и перекрестные помехи» . Prosthetics and Orthotics International . 27 (1): 48–54. DOI : 10.3109 / 03093640309167976 . PMID 12812327 . 
  23. ^ Нигг БМ, и Herzog W., 1999. Биомеханика скелетно-мышечной системы. Вайли. Стр .: 349.
  24. ^ Паттерсон, Джон Р. "Fitwise" . Кастильо . Brian T . Проверено 24 июня 2009 года .
  25. Перейти ↑ Finkelstein, Gabriel (2013). Эмиль дю Буа-Реймон . Кембридж, Массачусетс; Лондон, Англия: MIT Press. С. 97–114. ISBN 9780262019507.
  26. ^ Реаз, МБИ; Хуссейн, MS; Мохд-Ясин, Ф. (2006). «Методы анализа сигналов ЭМГ: обнаружение, обработка, классификация и применение (коррекция)» . Биологические процедуры онлайн . 8 : 163. DOI : 10,1251 / bpo124 . ISSN 1480-9222 . PMC 1622762 . PMID 19565309 .   
  27. ^ Cram, JR .; Steger, JC. (Июнь 1983 г.). «ЭМГ сканирование в диагностике хронической боли». Саморегулирование биологической обратной связи . 8 (2): 229–41. DOI : 10.1007 / BF00998853 . PMID 6227339 . S2CID 34613989 .  
  28. ^ "Эдвард Х. Ламберт | Фонд AANEM" .
  29. ^ Андреасен, DS .; Габберт Д.Г.: Переключатель EMG для инвалидных колясок с электроприводом, RESNA 2006. [1]
  30. ^ Парк, DG .; Ким, ХК. Muscleman: Беспроводное устройство ввода для боевой игры, основанной на сигнале ЭМГ и ускорении предплечья человека. [2]
  31. ↑ Сюй, Джереми (2009-10-29). «Будущее видеоигр: датчики мышц» . Живая наука . Проверено 16 января 2010 .
  32. ^ "Распознавание жестов по сигналам ЭМГ предплечья" . Ведомство США по патентам и товарным знакам . 26 июня 2008 г. Архивировано из оригинала на 2017-01-12 . Проверено 16 января 2010 .
  33. ^ Статт, Ник (2019-09-23). «Facebook приобретает стартап CTRL-Labs в области нейроинтерфейса для создания браслета для чтения мыслей» . Грань . Проверено 27 сентября 2019 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Пайпер, Х .: Elektrophysiologie menschlicher Muskeln . Берлин, Дж. Спрингер, 1912 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Запись MedlinePlus на ЭМГ описывает ЭМГ
  • Американская ассоциация нервно-мышечной и электродиагностической медицины
  • Страница EmedicineHealth на EMG
  • Риски в электродиагностической медицине