به نام خدا EMG

1. به نام خداEMG کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

2. تعریف الکترومایوگرافی • الکترومایوگرافی یک تکنیک تجربی و آزمایشگاهی می‌باشد که در رابطه با توسعه، ثبت و پردازش سیگنال‌های الکتریکی عضله می‌باشد. سیگنالهای الکتریکی عضله بواسطه تغییرات فیزیولوژیکی که در غشا سلول ایجاد می‌شوند، بوجود می‌آیند. • بطور ساده و خلاصه EMG نشاندهنده فعالیت‌های عضله می‌باشد. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

3. نقش عضله • وظیفه عضله تبدیل پیام الکتریکی به نیروی مکانیکی می‌باشد. برای انجام حرکت نیاز به نیرو داریم که این نیرو را عضله تامین می‌کند. عضله در حقیقت یک محرک است که تامین کننده قدرت مورد نیاز است. • عضله یک المان اکتیو و تولید کننده نیرو می‌باشد 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 می‌باشد. (خروجی با توان بالاتر) کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

4. انواع محرک (Actuator) • محرک DC: این محرک‌ها دارای قدرت پایین اما در ازای آن دارای مزیت ساده بودن هستند. • محرک بادی: این محرک‌ها دارای سرعت و قدرت متوسط می‌باشند. • محرک هیدرولیکی: از مزیت‌های این نوع محرک می‌توان به قدرت بالای آن و از محدودیت‌های آن می‌توان به سرعت پایین آن اشاره کرد. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

5. Kinesiological EMG • در اینجا بحث EMG در حرکت شناسی بدن مطرح است و در آن مطالعه فعالیت‌های عصبی - عضلانی ماهیچه در حالت‌های وظایف موقعیتی، حرکت‌های عملکردی، حالت‌های کاری و رژیم‌های درمانی/تمرینی صورت میرگیرد که بر خلاف حالت کلاسیک می‌باشد که در آن پاسخ مصنوعی عضله به یک محرک خارجی در حالت استاتیک بررسی می‌شود. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

6. یک نمونه سیگنال EMG کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

7. کاربردهای EMG • مطالعات پزشکی • بازتوانی • ارگونومی • علم ورزش • مطالعات پزشکی • اورتوپدی • جراحی • عصب شناسی عملکردی • پردازش راه رفتن و وضعیت • بازتوانی • بعد از جراحی یا تصادف • بازتوانی عصب شناختی • درمان فیزیکی • درمان با تمرین کردن • علم ورزش • بیومکانیک • پردازش حرکات • تمرینات قدرتی ورزشی • بازتوانی ورزشی • ارگونومی • پردازش تقاضا • جلوگیری از خطر • طراحی ارگونومیک • تائیدیه محصول کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

8. مزایایEMG • با استفاده از EMGاین قابلیت را داریم که مستقیم به درون ماهیچه نگاه کنیم. • می‌توان عملکرد عضله را اندازه گرفت. • به تصمیم گیری‌ها قبل و بعد از جراحی کمک می‌کند. • در مستند کردن درمان و رژیم موثر است. • به بیماران در تمرین دادن عضلاتشان کمک می‌کند. • قابلیت پردازش به ما می‌دهد که بدین وسیله می­توان در ارتقا فعالیت‌های ورزشی از آن استفاده کرد. • در مطالعات ارگونومیک پاسخ عضله را به ما می‌دهد. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

9. یک نمونه محیط ثبت EMG کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

10. منشا سیگنال • یک آلفا نورون که تعدادی فیبر عضلانی را تغذیه می‌کند، به این مجموعه یک واحد حرکتی گویند. • پتانسیل استراحت غشا در حدود 80- میلی­ولت می‌باشد. اگر غشا را تحریک بدهیم، که این تحریک می‌تواند الکتریکی یا مکانیکی باشد، باعث ورود سدیم به داخل سلول می‌شود و داخل مثبت‌تر می‌شود و بر اثر دپلاریزاسیون، پتانسیل غشا به 30+ میلی‌ولت می‌رسد. در این حالت گفته می‌شود که یک پتانسیل عمل اتفاق افتاده است. • در حقیقت EMGهمین پتانسیل عمل‌ها می‌باشد. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

11. نکته • پتانسیل عمل تنها در سلول‌های تحریک‌پذیر رخ می‌دهد و در بدن فقط سلول‌های عصبی و سلول‌های عضلانی از دسته سلول‌های تحریک‌پذیر می‌باشند. • 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 می‌شود که برای بازگشت میزان آن به حالت اولیه از پمپ سدیم – پتاسیم در بدن استفاده می‌شود که با صرف انرژی آن را به میزان اولیه‌اش می‌رساند. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

12. نمایش شماتیک از مراحل پلاریزه شدن و دپلاریزه شدن غشا سلول‌های تحریک پذیر کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

13. نمایش پتانسیل عمل غشا کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

14. ناحیه پلاریزه شونده روی قشر فیبر عضله و ثبت سیگنال کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

15. فراخوانی و فرکانس آتش شدن کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

16. فاکتورهای موثر روی EMG • خصوصیات بافت (Tissue Characteristics) • تداخل فیزیولوژیکی (Physiological Cross Talk) • تغییر فاصله بین الکترود و عضله­ای که می­خواهیم از آن ثبت بگیریم • نویز خارجی • الکترودها و تقویت کننده­ها کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

17. اندازه­گیری سیگنال EMG • رزولوشن مبدل آنالوگ به دیجیتال • نرخ نمونه برداری مبدل آنالوگ به دیجیتال کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

18. پروسه آماده­سازی پوست • برداشتن موها • تمیز کردن پوست • روش الف: مواد پاک کننده مخصوص و چسب‌های تمیز‌کننده رسانا که سلول‌های مرده پوست را از بین می‌برند و پوست را از عرق و کثیفی پاک می‌کنند. • 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 حوله پارچه‌ای می‌تواند در شرایط ساده و استاتیک نیز کافی باشد. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

19. الکترود • سطحی: • غیر تهاجمی • در مطالعات حرکتی • فقط از عضله‌های سطحی می‌توانند ثبت بگیرند • عمقی: • الکترودهای سوزنی یا فاین‌وایر • در مواقعی که نیاز به ثبت از عضله‌های عمقی داشته باشیم کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

20. نحوه الکترودگذاری فاین‌وایر کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

21. نقاط شاخص روی بدن کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

22. نقاط استاندارد الکترودگذاری روی بدن کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

23. پروسه چک کردن سیگنال • اطمینان از صحت سیگنال (Proof of the EMG-signal validity) • تست امپدانس • Inspection of the raw EMG-baseline quality • آنالیز فرکانسی سیگنال (Frequency distribution analysis) کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

24. آرتیفکت­هایEMG • نویز برق شهر • آفست بیس‌لاین • جابه‌جایی بیس‌لاین • آرتیفکت ECG کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

25. پردازش سیگنال • برای پردازش سیگنال ابتدا آن را با یکسوساز نیم‌موج یا تمام‌موج یکسو می‌کنیم. سیگنال یک مقدار متوسطدارد و یک مقدار موثر. مقدار AVERAGEمیانگین خود سیگنال است ولی RMSمیانگین توان دوم سیگنال است، که توان دوم هم یعنی توان سیگنال • انقباض حداکثری اختیاری (Maximum Voluntary Contraction ): یک روش متعارف نرمالیزاسیون است. حداکثر مقدار انقباض که بوسیله آن EMG هرکس را نرمالیزه میکنیم کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

26. رابطه نیرو و EMG • نیرو و EMG رابطه خطی ندارند. نیروی عضله و EMGسطحی بطور کلی یک حالت نسبتا تناسبی دارند و عوامل موثر زیادی وجود دارد و رابطه خطی نیست. کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه

27. پایان کنترل سیستمهای عصبی عضلانی- دکتر توحیدخواه