Estrazione della componente PPE dalla superficie EMG

Riepilogo

Il potenziale di placca (EPP) componente può essere estratto dalla superficie EMG utilizzando un filtro digitale. L'estratto del PPE mostra oscillazione con una frequenza di circa 30 Hz.

Abstract

Un elettromiogramma di superficie (EMG), soprattutto quando ha registrato nei pressi della giunzione neuromuscolare, si prevede di contenere il potenziale di placca (EPP), componente che può essere estratto con un filtro segnale appropriato. Due fattori sono importanti: l'EMG devono essere registrati in modo monopolare, e la registrazione deve essere fatto in modo che il segnale di bassa frequenza corrispondente del PPE non è eliminata. Questo rapporto spiega come estrarre la componente PPE dalla EMG del muscolo massetere in un soggetto umano. La superficie EMG viene registrato da otto siti che utilizzano elettrodi a disco tradizionali allineati lungo sopra il muscolo, con uguale distanza inter-elettrodo dal dell'arcata zigomatica per l'angolo della mandibola in risposta a stringere gomma veloce. Un elettrodo di riferimento è posto sulla punta del naso. La componente PPE viene estratto dal EMG prime applicando un taglio alto filtro digitale (2 ° dimensione filtro Butterworth) con una gamma di 10-35 Hz. Quando il filtro è impostato a 10 Hz, l'estratto del PPE devia onda negativa o positiva a seconda del sito di registrazione. La differenza nella polarità riflette il lavandino-source relazione della corrente piastra finale, con il sito che mostra la flessione più negativo corrispondente alla giunzione neuromuscolare. Nel caso del muscolo massetere, la giunzione neuromuscolare è stimata essere situato nella parte inferiore vicino l'angolo della mandibola. La componente PPE mostra una oscillazione interessante quando la frequenza di taglio del taglio alto filtro digitale è impostato a 30 Hz.. L'oscillazione del PPE indica che la contrazione muscolare è regolata in modo intermittente. Tremori anormali che accompagnano vari tipi di malattie possono essere sostanzialmente a causa di questa oscillazione del PPE, che diventa più lento e difficile da interrompere.

Protocollo

1. Preparazione di elettrodi EMG

1. Iniziate preparando nove elettrodi. Otto di essi sono utilizzati per la registrazione dei segnali dai siti sopra il muscolo, e uno è un elettrodo di riferimento.
2. Dopo aver collegato gli elettrodi di registrazione e di riferimento per l'amplificatore, riempire i dischi con conduttanza elettrica-incolla. Ogni tipo è OK, ma un tipo di fluido a bassa è meglio.
3. Prima di collegare gli elettrodi alla pelle, sono il soggetto decisione verso il basso, e determinare la posizione approssimativa del muscolo massetere sul viso.
4. Il tendine superiore del muscolo massetere attribuisce al zigomatica, e il suo tendine inferiore all'angolo della mandibola.
5. Posizionare gli elettrodi di registrazione otto su un lungo pezzo di nastro adesivo a pari distanza inter-elettrodica, e allegare l'array alla superficie della pelle. L'elettrodo prima registrazione è posto sulla dell'arcata zigomatica, e l'ultimo l'angolo della mandibola.
6. Infine, collegare l'elettrodo di riferimento alla punta del naso.

2. Registrazione EMG

1. Per iniziare la registrazione, impostare i parametri del amplificatore multicanale analogico (MEG6100). Impostare il guadagno di x 500, il filtro passa-basso a 0,5 Hz, e il filtro passa alto a 10 kHz.
2. Collegare l'otto uscite dell'amplificatore analogico a un convertitore analogico-digitale (PCI-MIO-16E-4). Il segnale digitale viene elaborato con il software LabVIEW con una frequenza di campionamento di 20 kHz.
3. Quando tutto è collegato, EMG registrare durante rapido chewing-gum stringendo sul lato omolaterale.
4. Le tracce da otto canali vengono presentati sul display LabView subito dopo il processo di registrazione è stato completato.

3. EPP estrazione e l'osservazione delle sue caratteristiche

1. Per estrarre la componente PPE, prima rimuovere la componente potenziale d'azione dal EMG grezzi, utilizzando un taglio alto filtro digitale (filtro Butterworth).
2. Cominciare ad applicare il filtro con una frequenza di taglio di 10 Hz. Un'onda lenta che devia in direzione positiva o negativa dovrebbe apparire. Questa onda corrisponde al PPE, e la differenza di polarità riflette il lavandino-source relazione della corrente piastra terminale.
3. Durante la registrazione dal muscolo massetere, la flessione più negativa dell'onda è prevista per la traccia dal sito di registrazione più inferiori, e la polarità dovrebbe spostare circa 3 siti di distanza da quel sito.
4. L'entità della componente PPE può essere misurata come punto di picco della deviazione o una zona durante la flessione.
5. Il cambio di polarità del componente PPE può essere determinato tracciando l'onda del PPE da ciascun canale contro un canale di riferimento che ha mostrato la flessione più negativi.
6. Ora, aumentando la frequenza di taglio, l'onda lenta sarà oscillatorio. L'oscillazione aumenta con l'aumentare della frequenza di taglio e generalmente diventa evidente ad una frequenza di taglio di 30 Hz.
7. La fase dell'onda invertirà tutta la traccia in cui la polarità dei 10Hz filtrata PPE onda ha mostrato una inversione.
8. Lo spostamento di fase dell'oscillazione può essere controllato con i grafici stessi che sono stati applicati ai 10Hz-filtrata onda PPE.
9. Dal intervallo tra vicini picchi positivi e / o negativo di oscillazione, possiamo ottenere una approssimazione della frequenza di oscillazione

4. Registrazione EMG risultati

Figura 1a: Qui viene mostrato uno schema degli otto siti lungo il muscolo massetere che sono state registrate da.

Figura 1b: Vediamo un esempio di EMG monopolare registrate simultaneamente dai siti sopra il muscolo massetere in risposta al rapido stringendo gomma sul lato omolaterale. La componente PPE è stato estratto utilizzando un filtro high-cut digitale con una frequenza di taglio di 10Hz, che si sovrappongono prime EMG. In questo studio, la flessione più negativa è stata osservata in tracce-5 e -6 e la polarità cambiato attraverso traccia-3.

Figura 1c: Quando la frequenza di taglio del taglio alto filtro digitale è stata impostata su 30 Hz, l'onda lenta esposte una oscillazione. La sua fase anche spostato attraverso traccia 3, in cui la polarità del 10Hz-filtrata PPE onda cambiato. L'intervallo tra vicini picchi positivi della oscillazione è stata misurata. In questo soggetto, la media tra le picco intervallo era di 31,7 ± 6,5 msec più di 16 registrazioni.

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Discussione

1. Come il potenziale negativo è considerata formata da un flusso di corrente di placca, e la flessione positiva, con il suo flusso-out [1,2,3,4], la traccia che mostra la flessione più negativo deve corrispondere al sito localizzare la giunzione neuromuscolare [5]. La figura 1b indica la giunzione neuromuscolare del muscolo massetere individuare nella sua parte inferiore, vicino all'angolo della mandibola, che è circa la stessa di risultati ottenuti con un altro metodo che utilizza le modalità di conduzione del potenziale d'a...

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Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Analogue filter	Nihon Kohden	MEG6100	pre-,main-amplifier
A/D converter	National Instruments	PCI-MIO-16E-4	PCI board for computer
Connection interface	National Instruments	BNC-2090	8ch BNC adaptor
Disc electrodes	Nihon Kohden	NS-11	Ag/AgCl (Φ8mm)
Electrode past	Sanshin	SA-5	Semi-fluid carbon past
LabVIEW (Digital filter)	National Instruments	V. 8.5	Programming language
Chewing gum	Lotte	Green gum	Test food in clenching