Tesis doctoral de Monica Marlene Rojas Martinez
Los movimientos voluntarios del cuerpo son controlados por el sistema nervioso central y periférico a través de la contracción de los músculos esqueléticos. La contracción se inicia al liberarse un neurotransmisor sobre la unión neuromuscular, iniciando la propagación de un biopotencial sobre la membrana de las fibras musculares que se desplaza hacia los tendones: el potencial de acción de la unidad motora (muap). La señal electromiográfica de superficie registra la activación continua de dichos potenciales sobre la superficie de la piel y constituye una valiosa herramienta para la investigación, diagnóstico y seguimiento clínico de trastornos musculares, así como para la identificación de la intención movimiento tanto en términos de dirección como de potencia. En el estudio de las enfermedades del sistema neuromuscular es necesario analizar el nivel de actividad, la capacidad de producción de fuerza, la activación muscular conjunta y la predisposición a la fatiga muscular, todos ellos asociados con factores fisiológicos que determinan la resultante contracción mioeléctrica. Además, el uso de matrices de electrodos facilita la investigación de las propiedades periféricas de las unidades motoras activas, las características anatómicas del músculo y los cambios espaciales en su activación, ocasionados por el tipo de tarea motora o la potencia de la misma.El objetivo principal de esta tesis es el diseño e implementación de protocolos experimentales y algoritmos de procesado para extraer información fiable de señales semg multicanal en 1 y 2 dimensiones del espacio. Dicha información ha sido interpretada y relacionada con dos patologías específicas de la extremidad superior: epicondilitis lateral y lesión de esfuerzo repetitivo. También fue utilizada para identificar la dirección de movimiento y la fuerza asociada a la contracción muscular, cuyos patrones podrían ser de utilidad en aplicaciones donde la señal electromiográfica se utilice para controlar interfaces hombre-máquina como es el caso de terapia física basada en robots, entornos virtuales de rehabilitación o realimentación de la actividad muscular.En resumen, las aportaciones más relevantes de esta tesis son:-la definición de protocolos experimentales orientados al registro de señales semg en una región óptima del músculo.-Definición de índices asociados a la co-activación de diferentes músculos-identificación de señales artefactuadas en registros multicanal-selección de los canales mas relevantes para el análisis-extracción de un conjunto de características que permita una alta exactitud en la identificación de tareas motoraslos protocolos experimentales y los índices propuestos permitieron establecer que diversos desequilibrios entre músculos extrínsecos del antebrazo podrían desempeñar un papel clave en la fisiopatología de la epicondilitis lateral. Los resultados fueron consistentes en diferentes ejercicios y pueden definir un marco de evaluación para el seguimiento y evaluación de pacientes en programas de rehabilitación motora.Por otra parte, se encontró que las características asociadas con la distribución espacial de los muaps mejoran la exactitud en la identificación de la intención de movimiento. Lo que es más, las características extraídas de registros semg de alta densidad son más robustas que las extraídas de señales bipolares simples, no sólo por la redundancia de contacto implicada en hd-emg, sino también porque permite monitorizar las regiones del músculo donde la amplitud de la señal es máxima y que varían con el tipo de ejercicio, permitiendo así una mejor estimación de la activación muscular mediante el análisis de los canales mas relevantes.
Datos académicos de la tesis doctoral «Analysis of forearm muscles activity by means of new protocols of multichannel emg signal recording and processing«
- Título de la tesis: Analysis of forearm muscles activity by means of new protocols of multichannel emg signal recording and processing
- Autor: Monica Marlene Rojas Martinez
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 20/12/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Miguel ángel Mañanas Villanueva
- Tribunal
- Presidente del tribunal: pere Caminal magrans
- leif Sí¶rnmo (vocal)
- (vocal)
- (vocal)