Faktory ovlivňující elektromyografický signál

Hodnota jednotlivých parametrů elektromyografického signálu je ovlivněna nejen fyziologickými faktory (počet detekovaných aktivovaných motorických jednotek, typ

a průměr svalových vláken, hloubka a umístění aktivních svalových vláken uvnitř svalu, množství tkáně mezi elektrodami a aktivními motorickými jednotkami, stabilita náboru, rychlost pálení apod.). Důležitý je ale i vliv faktorů metodického postupu detekce

a zpracování signálu (De Luca, 1993).

V oblasti detekce se jedná především o elektrodovou konfiguraci, která je dána velikostí, tvarem, lokalizací elektrod a jejich vzdáleností. Za optimální pro biomechanické aplikace

De Luca považuje: vzdálenost elektrod 10 mm, velikost elektrody – délka 10 mm, šířka

1 mm. Obvyklá lokalizace elektrod je ve střední linii svalu přes největší bříško svalu (případně mezi motorický bod a šlachu) s detekčním povrchem orientovaným kolmo k průběhu svalových vláken (De Luca, 1993).

Nejběžnější typ zpracování diferenciálně zesíleného elektromyografického signálu je frekvenční filtrace a případná rektifikace. Maximální frekvence frekvenčního pásma je dána hardwarově. Následné užití frekvenční filtrace slouží především k odstranění případných artefaktů v signálu. Pohybové artefakty vznikají zejména při pohybu kabelů u tzv. neaktivních elektrod, kde zesilovač není umístěn hned za elektrodou, se vyskytují v nízkém frekvenčním pásmu 0-20 Hz (úprava tzv. high pass filtrem 20 Hz, případně 10 Hz). Frekvence nad 500 Hz jsou často eliminovány použitím tzv. low pass filtrů. Důvodem je opět snížení podílu arteficiálního šumu, volba velikosti low pass filtru je dána individuálně dle šířky frekvenčního pásma elektromyografického signálu konkrétního svalu. Signál svalů získaný pomocí SEMG má obvykle maximální rozložení v pásmu 50-150 Hz, šířka frekvenčního spektra je odlišná u různých svalů (Zwieck, Konrad, 1994).

Rektifikace (usměrnění) je matematická úprava elektromyografického signálu, který osciluje nad a pod bazální linií, především signálu do absolutních hodnot.

Elektromyografický signál je obvykle kvantifikován dle následujících parametrů:

rms – efektivní hodnota signálu, průměrná amplituda (po zpracování signálu rektifikací), plocha pod křivkou plně usměrněného (full rectification) elektromyografického signálu získaná integrací, vzdálenost maximálních vrcholů (peak- to – peak, zkratka pk – pk), průměrná frekvence, střední frekvence a další hodnoty získané frekvenční analýzou, celkový výkon elektromyografického signálu (total power).
SEMG poskytuje snadný přístup k fyziologickým procesům, které přímo souvisejí se vznikem pohybu a produkováním síly (De Luca, 1993). Výhodou je neinvazivnost a relativně jednoduchý postup provedení detekce. K rizikům patří ovlivnění velikosti elektromyografického signálu v důsledku nerespektování technických požadavků v oblasti detekce a zpracování signálu. Na úrovni vyhodnocení signálu je největším problémem opomíjení vlivu dalších faktorů, které se na vzniku signálu podílejí, což může vést ke zjednodušenému výkladu a nesprávným závěrům.