La electromiografía ( EMG ) es una técnica de medicina de electrodiagnóstico para evaluar y registrar la actividad eléctrica producida por los músculos esqueléticos . [1] La EMG se realiza utilizando un instrumento llamado electromiógrafo para producir un registro llamado electromiograma . Un electromiógrafo detecta el potencial eléctrico generado por las células musculares [2] cuando estas células se activan eléctrica o neurológicamente. Las señales se pueden analizar para detectar anomalías médicas, el nivel de activación o el orden de reclutamiento, o para analizar la biomecánica.del movimiento humano o animal. En Ciencias de la Computación, EMG también se usa como middleware en el reconocimiento de gestos para permitir la entrada de acción física a una computadora como una forma de interacción humano-computadora . [3]
Electromiografia | |
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ICD-9-CM | 93.08 |
Malla | D004576 |
Usos médicos
Las pruebas de EMG tienen una variedad de aplicaciones clínicas y biomédicas. La EMG se utiliza como herramienta de diagnóstico para identificar enfermedades neuromusculares o como herramienta de investigación para estudiar kinesiología y trastornos del control motor. Las señales de EMG a veces se utilizan para guiar las inyecciones de toxina botulínica o fenol en los músculos. Señales de EMG se utilizan también como una señal de control para protésicos dispositivos tales como manos protésicas, los brazos y extremidades inferiores.
Se puede utilizar un aceleromiograma para la monitorización neuromuscular en anestesia general con fármacos bloqueadores neuromusculares , con el fin de evitar la curarización residual posoperatoria ( PORC ). [4] [5] [6] [7]
Excepto en el caso de algunas afecciones miopáticas puramente primarias, la EMG generalmente se realiza con otra prueba de medicina de electrodiagnóstico que mide la función conductora de los nervios. A esto se le llama estudios de conducción nerviosa (NCS). La EMG con aguja y los NCS suelen estar indicados cuando hay dolor en las extremidades, debilidad por compresión del nervio espinal o preocupación por alguna otra lesión o trastorno neurológico. [8] La lesión del nervio espinal no causa dolor de cuello, espalda media o lumbalgia , y por esta razón, la evidencia no ha demostrado que EMG o NCS sean útiles para diagnosticar las causas de dolor lumbar axial, dolor torácico o dolor de la columna cervical . [8] La EMG con aguja puede ayudar con el diagnóstico de compresión o lesión nerviosa (como el síndrome del túnel carpiano ), lesión de la raíz nerviosa (como la ciática) y con otros problemas de los músculos o nervios. Las afecciones médicas menos comunes incluyen esclerosis lateral amiotrófica , miastenia gravis y distrofia muscular .
Técnica
Preparación de la piel y riesgos
El primer paso antes de la inserción del electrodo de aguja es la preparación de la piel. Por lo general, esto implica simplemente limpiar la piel con una gasa con alcohol.
La colocación real del electrodo de aguja puede ser difícil y depende de varios factores, como la selección específica del músculo y el tamaño de ese músculo. La colocación adecuada de la EMG con aguja es muy importante para una representación precisa del músculo de interés, aunque la EMG es más eficaz en los músculos superficiales, ya que no puede evitar los potenciales de acción de los músculos superficiales y detectar músculos más profundos. Además, cuanta más grasa corporal tenga un individuo, más débil será la señal EMG. Al colocar el sensor EMG, la ubicación ideal es en el vientre del músculo: la línea media longitudinal. El vientre del músculo también se puede considerar como un punto intermedio entre el punto motor (medio) del músculo y el punto de inserción del tendón.
Los marcapasos cardíacos y los desfibriladores cardíacos implantados (DAI) se utilizan cada vez más en la práctica clínica, y no existe evidencia que indique que la realización de estudios de electrodiagnóstico de rutina en pacientes con estos dispositivos represente un peligro para la seguridad. Sin embargo, existen preocupaciones teóricas de que los impulsos eléctricos de los estudios de conducción nerviosa (NCS) podrían ser detectados erróneamente por los dispositivos y dar como resultado una inhibición o activación no intencional de la salida o la reprogramación del dispositivo. En general, cuanto más cerca esté el sitio de estimulación del marcapasos y los cables de estimulación, mayor será la posibilidad de inducir un voltaje de amplitud suficiente para inhibir el marcapasos. A pesar de tales preocupaciones, no se han reportado efectos adversos inmediatos o retardados con NCS de rutina.
No existen contraindicaciones conocidas para realizar EMG con aguja o NCS en pacientes embarazadas. Además, no se han informado complicaciones de estos procedimientos en la literatura. Asimismo, no se ha informado que las pruebas de potencial evocado causen ningún problema cuando se realizan durante el embarazo. [9]
Se advierte rutinariamente a los pacientes con linfedema o pacientes con riesgo de linfedema que eviten procedimientos percutáneos en la extremidad afectada, a saber, venopunción, para prevenir el desarrollo o empeoramiento del linfedema o celulitis. A pesar del riesgo potencial, la evidencia de tales complicaciones posteriores a la venopunción es limitada. No existen informes publicados de celulitis, infección u otras complicaciones relacionadas con la EMG realizada en el contexto de linfedema o disección previa de ganglios linfáticos. Sin embargo, dado el riesgo desconocido de celulitis en pacientes con linfedema, se debe tener una precaución razonable al realizar exámenes con aguja en regiones linfedematosas para evitar complicaciones. En pacientes con edema macroscópico y piel tirante, la punción de la piel con electrodos de aguja puede provocar un supuración crónica de líquido seroso. El potencial medio bacteriano de dicho líquido seroso y la violación de la integridad de la piel pueden aumentar el riesgo de celulitis. Antes de continuar, el médico debe sopesar los riesgos potenciales de realizar el estudio con la necesidad de obtener la información obtenida. [9]
Electrodos de registro EMG de superficie e intramuscular
Hay dos tipos de EMG: EMG de superficie y EMG intramuscular. Surface EMG evalúa la función muscular registrando la actividad muscular de la superficie sobre el músculo en la piel. Los electrodos de superficie solo pueden proporcionar una evaluación limitada de la actividad muscular. La EMG de superficie se puede registrar mediante un par de electrodos o mediante una matriz más compleja de múltiples electrodos. Se necesita más de un electrodo porque los registros de EMG muestran la diferencia de potencial (diferencia de voltaje) entre dos electrodos separados. Las limitaciones de este enfoque son el hecho de que los registros de electrodos de superficie están restringidos a los músculos superficiales, están influenciados por la profundidad del tejido subcutáneo en el sitio del registro, que puede ser muy variable según el peso del paciente y no puede discriminar de manera confiable entre las descargas de los músculos adyacentes.
La EMG intramuscular se puede realizar utilizando una variedad de diferentes tipos de electrodos de registro. El método más simple es un electrodo de aguja monopolar. Puede ser un alambre fino insertado en un músculo con un electrodo de superficie como referencia; o dos finos alambres insertados en el músculo referenciados entre sí. Por lo general, las grabaciones de cables finos son para investigación o estudios de kinesiología. Los electrodos de EMG monopolares de diagnóstico suelen estar aislados y lo suficientemente rígidos para penetrar la piel, con solo la punta expuesta utilizando un electrodo de superficie como referencia. Las agujas para inyectar toxina botulínica terapéutica o fenol son típicamente electrodos monopolares que utilizan una superficie de referencia, en este caso, sin embargo, el eje metálico de una aguja hipodérmica, aislado de modo que solo quede expuesta la punta, se utiliza tanto para registrar señales como para inyectar. . Un diseño ligeramente más complejo es el electrodo de aguja concéntrico. Estas agujas tienen un alambre fino, incrustado en una capa de aislamiento que llena el cilindro de una aguja hipodérmica, que tiene un eje expuesto, y el eje sirve como electrodo de referencia. La punta expuesta del alambre fino sirve como electrodo activo. Como resultado de esta configuración, las señales tienden a ser más pequeñas cuando se registran desde un electrodo concéntrico que cuando se registran desde un electrodo monopolar y son más resistentes a los artefactos eléctricos del tejido y las mediciones tienden a ser algo más confiables. Sin embargo, debido a que el eje está expuesto en toda su longitud, la actividad muscular superficial puede contaminar el registro de los músculos más profundos. Los electrodos de aguja EMG de fibra única están diseñados para tener áreas de registro muy pequeñas y permiten discriminar las descargas de las fibras musculares individuales.
Para realizar una EMG intramuscular, normalmente se inserta un electrodo de aguja monopolar o concéntrico a través de la piel hasta el tejido muscular. Luego, la aguja se mueve a múltiples puntos dentro de un músculo relajado para evaluar tanto la actividad de inserción como la actividad de reposo en el músculo. Los músculos normales exhiben una breve explosión de activación de las fibras musculares cuando son estimulados por el movimiento de la aguja, pero esto rara vez dura más de 100 ms. Los dos tipos patológicos más comunes de actividad en reposo en el músculo son los potenciales de fasciculación y fibrilación. Un potencial de fasciculación es una activación involuntaria de una unidad motora dentro del músculo, a veces visible a simple vista como una contracción muscular o mediante electrodos de superficie. Sin embargo, las fibrilaciones solo se detectan mediante EMG con aguja y representan la activación aislada de fibras musculares individuales, generalmente como resultado de una enfermedad nerviosa o muscular. A menudo, las fibrilaciones se desencadenan por el movimiento de la aguja (actividad de inserción) y persisten durante varios segundos o más después de que cesa el movimiento.
Después de evaluar la actividad de reposo y de inserción, el electromiógrafo evalúa la actividad del músculo durante la contracción voluntaria. Se juzga la forma, el tamaño y la frecuencia de las señales eléctricas resultantes. Luego se retrae el electrodo unos milímetros y se analiza nuevamente la actividad. Esto se repite, a veces hasta que se han recopilado datos sobre 10-20 unidades motoras para sacar conclusiones sobre la función de las unidades motoras. Cada pista de electrodos ofrece solo una imagen muy local de la actividad de todo el músculo. Debido a que los músculos esqueléticos difieren en la estructura interna, el electrodo debe colocarse en varios lugares para obtener un estudio preciso.
La electromiografía de fibra única evalúa el retraso entre las contracciones de las fibras musculares individuales dentro de una unidad motora y es una prueba sensible para la disfunción de la unión neuromuscular causada por fármacos, venenos o enfermedades como la miastenia gravis. La técnica es complicada y, por lo general, solo la realizan personas con una formación avanzada especial.
Surface EMG se utiliza en varios entornos; por ejemplo, en la clínica de fisioterapia, la activación muscular se controla mediante EMG de superficie y los pacientes tienen un estímulo auditivo o visual para ayudarles a saber cuándo están activando el músculo (biorretroalimentación). Una revisión de la literatura sobre EMG de superficie publicada en 2008 concluyó que la EMG de superficie puede ser útil para detectar la presencia de enfermedad neuromuscular (clasificación de nivel C, datos de clase III), pero no hay datos suficientes para respaldar su utilidad para distinguir entre neuropáticos y condiciones miopáticas o para el diagnóstico de enfermedades neuromusculares específicas. Los EMG pueden ser útiles para el estudio adicional de la fatiga asociada con el síndrome pospoliomielitis y la función electromecánica en la distrofia miotónica (clasificación de nivel C, datos de clase III). [9] Recientemente, con el auge de la tecnología en los deportes, sEMG se ha convertido en un área de enfoque para que los entrenadores reduzcan la incidencia de lesiones en los tejidos blandos y mejoren el rendimiento de los jugadores. Athos , una startup de Silicon Valley, ha liderado el camino como la única empresa que ha validado sus mediciones como precisas y fiables en comparación con un sistema sEMG de grado médico.
Ciertos estados de EE. UU. Limitan la realización de EMG con aguja por parte de personas que no son médicos. Nueva Jersey declaró que no se puede delegar en un asistente médico. [10] [11] Michigan aprobó una legislación que dice que la EMG con aguja es la práctica de la medicina. [12] Se requiere capacitación especial en el diagnóstico de enfermedades médicas con EMG solo en programas de residencia y becas en neurología, neurofisiología clínica, medicina neuromuscular y medicina física y rehabilitación. Hay ciertos subespecialistas en otorrinolaringología que han tenido un entrenamiento selectivo en la realización de EMG de los músculos laríngeos, y subespecialistas en urología, obstetricia y ginecología que han tenido un entrenamiento selectivo en la realización de EMG de los músculos que controlan la función del intestino y la vejiga.
Contracción voluntaria máxima
Una función básica de la EMG es ver qué tan bien se puede activar un músculo. La forma más común que se puede determinar es realizando una contracción voluntaria máxima (MVC) del músculo que se está probando. [13]
La fuerza muscular, que se mide mecánicamente, por lo general se correlaciona en gran medida con las medidas de activación EMG del músculo. Por lo general, esto se evalúa con electrodos de superficie, pero debe reconocerse que, por lo general, solo registran las fibras musculares muy próximas a la superficie.
Se utilizan habitualmente varios métodos analíticos para determinar la activación muscular, según la aplicación. El uso de la activación EMG media o el valor máximo de contracción es un tema debatido. La mayoría de los estudios suelen utilizar la contracción voluntaria máxima como un medio para analizar la fuerza máxima y la fuerza generada por los músculos diana. Según el artículo, Medidas de EMG rectificadas pico y promedio: ¿Qué método de reducción de datos se debe utilizar para evaluar los ejercicios de entrenamiento del core ?, [14] concluyó que “los datos de EMG rectificados promedio (ARV) son significativamente menos variables cuando se mide la actividad muscular de la musculatura central en comparación con la variable EMG pico ". Por lo tanto, estos investigadores sugerirían que "los datos de ARV EMG deben registrarse junto con la medida de EMG pico al evaluar los ejercicios básicos". Proporcionar al lector ambos conjuntos de datos daría como resultado una mayor validez del estudio y potencialmente erradicaría las contradicciones dentro de la investigación. [15] [16]
Otras medidas
La EMG también se puede utilizar para indicar la cantidad de fatiga en un músculo. Los siguientes cambios en la señal EMG pueden significar fatiga muscular : un aumento en el valor absoluto medio de la señal, un aumento en la amplitud y duración del potencial de acción muscular y un cambio general a frecuencias más bajas. El monitoreo de los cambios de diferentes frecuencias cambia la forma más común de usar EMG para determinar los niveles de fatiga. Las velocidades de conducción más bajas permiten que las neuronas motoras más lentas permanezcan activas. [17]
Una unidad motora se define como una neurona motora y todas las fibras musculares que inerva. Cuando se dispara una unidad motora, el impulso (llamado potencial de acción ) se transmite por la neurona motora hasta el músculo. El área donde el nervio entra en contacto con el músculo se llama unión neuromuscular o placa motora terminal . Una vez que el potencial de acción se transmite a través de la unión neuromuscular, se desencadena un potencial de acción en todas las fibras musculares inervadas de esa unidad motora en particular. La suma de toda esta actividad eléctrica se conoce como potencial de acción de la unidad motora (MUAP). Esta actividad electrofisiológica de múltiples unidades motoras es la señal que se evalúa típicamente durante una EMG. La composición de la unidad motora, el número de fibras musculares por unidad motora, el tipo metabólico de las fibras musculares y muchos otros factores afectan la forma de los potenciales de la unidad motora en el miograma.
Las pruebas de conducción nerviosa también se suelen realizar al mismo tiempo que una EMG para diagnosticar enfermedades neurológicas.
Algunos pacientes pueden encontrar el procedimiento algo doloroso, mientras que otros experimentan solo una pequeña cantidad de incomodidad cuando se inserta la aguja. El músculo o los músculos que se están evaluando pueden estar levemente adoloridos durante uno o dos días después del procedimiento.
Descomposición de la señal EMG
Las señales EMG se componen esencialmente de potenciales de acción de unidades motoras superpuestos (MUAP) de varias unidades motoras. Para un análisis exhaustivo, las señales EMG medidas se pueden descomponer en sus MUAP constituyentes. Los MUAP de diferentes unidades motoras tienden a tener diferentes formas características, mientras que los MUAP registrados por el mismo electrodo de la misma unidad motora suelen ser similares. En particular, el tamaño y la forma de MUAP dependen de dónde esté ubicado el electrodo con respecto a las fibras y, por lo tanto, puede parecer diferente si el electrodo se mueve de posición. La descomposición EMG no es trivial, aunque se han propuesto muchos métodos.
Procesamiento de señales EMG
La rectificación es la traducción de la señal EMG sin procesar a una señal con una sola polaridad , generalmente positiva. El propósito de rectificar la señal es asegurar que la señal no promedie a cero, debido a que la señal EMG sin procesar tiene componentes positivos y negativos. Se utilizan dos tipos de rectificación: rectificación de onda completa y de media onda. [18] La rectificación de onda completa agrega la señal EMG por debajo de la línea de base a la señal por encima de la línea de base para hacer una señal condicionada que es totalmente positiva. Si la línea de base es cero, esto equivale a tomar el valor absoluto de la señal. [19] [20] Este es el método preferido de rectificación porque conserva toda la energía de la señal para el análisis. La rectificación de media onda descarta la parte de la señal EMG que está por debajo de la línea de base. Al hacerlo, el promedio de los datos ya no es cero, por lo que se puede utilizar en análisis estadísticos.
Limitaciones
La EMG con aguja utilizada en entornos clínicos tiene aplicaciones prácticas, como ayudar a descubrir enfermedades. Sin embargo, la EMG con aguja tiene limitaciones, ya que implica la activación voluntaria del músculo y, como tal, es menos informativa en pacientes que no quieren o no pueden cooperar, niños y lactantes y en personas con parálisis. Surface EMG puede tener aplicaciones limitadas debido a problemas inherentes asociados con la EMG de superficie. El tejido adiposo (grasa) puede afectar los registros de EMG. Los estudios muestran que a medida que aumenta el tejido adiposo, disminuye el músculo activo directamente debajo de la superficie. A medida que aumentaba el tejido adiposo, disminuía la amplitud de la señal EMG de superficie directamente sobre el centro del músculo activo. Las grabaciones de señales de EMG suelen ser más precisas con las personas que tienen menos grasa corporal y una piel más dócil, como los jóvenes en comparación con los ancianos. La diafonía muscular se produce cuando la señal EMG de un músculo interfiere con la de otro, lo que limita la fiabilidad de la señal del músculo que se está probando. La EMG de superficie está limitada debido a la falta de fiabilidad de los músculos profundos. Los músculos profundos requieren cables intramusculares que son intrusivos y dolorosos para lograr una señal EMG. La EMG de superficie solo puede medir músculos superficiales e incluso entonces es difícil reducir la señal a un solo músculo. [21]
Características electricas
La fuente eléctrica es el potencial de membrana muscular de aproximadamente –90 mV. [22] Los potenciales EMG medidos oscilan entre menos de 50 μV y hasta 30 mV, según el músculo que se esté observando.
La tasa de repetición típica del disparo de las unidades motoras musculares es de aproximadamente 7-20 Hz, dependiendo del tamaño del músculo (músculos del ojo versus músculos del asiento (glúteos)), daño axonal previo y otros factores. Se pueden esperar daños a las unidades de motor en rangos entre 450 y 780 mV. [23]
Resultados del procedimiento
Resultados normales
El tejido muscular en reposo normalmente está inactivo eléctricamente. Una vez que disminuye la actividad eléctrica causada por la irritación de la inserción de la aguja, el electromiógrafo no debe detectar ninguna actividad espontánea anormal (es decir, un músculo en reposo debe estar eléctricamente silencioso, con la excepción del área de la unión neuromuscular , que es, en circunstancias normales , muy espontáneamente activo). Cuando el músculo se contrae voluntariamente, comienzan a aparecer los potenciales de acción . A medida que aumenta la fuerza de la contracción muscular, más y más fibras musculares producen potenciales de acción. Cuando el músculo está completamente contraído, debería aparecer un grupo desordenado de potenciales de acción de diferentes velocidades y amplitudes (un patrón completo de reclutamiento e interferencia).
Resultados anormales
Los hallazgos de EMG varían según el tipo de trastorno, la duración del problema, la edad del paciente, el grado en que el paciente puede cooperar, el tipo de electrodo de aguja utilizado para estudiar al paciente y el error de muestreo en términos del número. de áreas estudiadas dentro de un solo músculo y el número de músculos estudiados en general. La interpretación de los hallazgos de EMG generalmente la realiza mejor una persona informada por una historia clínica y un examen físico enfocados del paciente, y junto con los resultados de otros estudios de diagnóstico relevantes realizados, incluidos los más importantes, estudios de conducción nerviosa, pero también, cuando corresponda, estudios de imágenes tales como resonancia magnética y ultrasonido, biopsia de músculos y nervios, enzimas musculares y estudios serológicos.
Los resultados anormales pueden ser causados por las siguientes condiciones médicas (tenga en cuenta que esta no es una lista exhaustiva de condiciones que pueden resultar en estudios de EMG anormales):
Trastornos del músculo:
Trastornos de la unión neuromuscular:
| Trastornos de los nervios:
| Trastornos del plexo:
Trastornos de la raíz:
Enfermedad de la neuronas motoras
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Historia
Los primeros experimentos documentados sobre EMG comenzaron con las obras de Francesco Redi en 1666. Redi descubrió un músculo altamente especializado del pez raya eléctrica ( Electric Eel ) que generaba electricidad. En 1773, Walsh pudo demostrar que el tejido muscular del pez anguila podía generar una chispa de electricidad. En 1792 apareció una publicación titulada De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius , escrita por Luigi Galvani , en la que el autor demostraba que la electricidad podía iniciar la contracción muscular. Seis décadas después, en 1849, Emil du Bois-Reymond descubrió que también era posible registrar la actividad eléctrica durante una contracción muscular voluntaria. [24] El primer registro real de esta actividad fue realizado por Marey en 1890, quien también introdujo el término electromiografía. [25] En 1922, Gasser y Erlanger utilizaron un osciloscopio para mostrar las señales eléctricas de los músculos. Debido a la naturaleza estocástica de la señal mioeléctrica, solo se pudo obtener información aproximada de su observación. La capacidad de detectar señales electromiográficas mejoró constantemente desde la década de 1930 hasta la de 1950, y los investigadores comenzaron a utilizar electrodos mejorados de manera más amplia para el estudio de los músculos. La AANEM se formó en 1953 como una de varias sociedades médicas actualmente activas con un interés especial en el avance de la ciencia y el uso clínico de la técnica. El uso clínico de EMG de superficie (sEMG) para el tratamiento de trastornos más específicos comenzó en la década de 1960. Hardyck y sus investigadores fueron los primeros profesionales (1966) en utilizar sEMG. A principios de la década de 1980, Cram y Steger introdujeron un método clínico para escanear una variedad de músculos utilizando un dispositivo sensor de EMG. [26]
La investigación comenzó en la Clínica Mayo en Rochester, Minnesota, bajo la dirección del Dr. Edward H. Lambert, MD, PhD (1915-2003) a principios de la década de 1950. El Dr. Lambert, "conocido como el" padre de la EMG ... " [27] con la ayuda de su técnico de investigación, Ervin L Schmidt, un ingeniero eléctrico autodidacta, desarrolló una máquina que podía trasladarse desde el laboratorio de EMG, y fue relativamente fácil de usar. Como los osciloscopios no tenían funciones de "almacenamiento" o "impresión" en ese momento, se colocó una cámara Polaroid en la parte frontal en una bisagra. Se sincronizó para fotografiar el escaneo. Los becarios que estudiaban en Mayo pronto descubrieron que esto era una herramienta que ellos también querían. Como Mayo no tiene ningún interés en comercializar sus inventos, Schmidt continuó desarrollándolos en su sótano durante décadas, vendiéndolos con el nombre de ErMel Inc.
No fue hasta mediados de la década de 1980 que las técnicas de integración en electrodos habían avanzado lo suficiente como para permitir la producción por lotes de la instrumentación y los amplificadores pequeños y livianos necesarios. En la actualidad, se encuentran disponibles comercialmente varios amplificadores adecuados. A principios de la década de 1980, se dispuso de cables que producían señales en el rango deseado de microvoltios. Investigaciones recientes han dado como resultado una mejor comprensión de las propiedades de la grabación EMG de superficie. La electromiografía de superficie se utiliza cada vez más para el registro de músculos superficiales en protocolos clínicos o kinesiológicos , donde se utilizan electrodos intramusculares para investigar músculos profundos o actividad muscular localizada.
Hay muchas aplicaciones para el uso de EMG. La EMG se utiliza clínicamente para el diagnóstico de problemas neurológicos y neuromusculares. Es utilizado como diagnóstico por laboratorios de marcha y por médicos capacitados en el uso de biorretroalimentación o evaluación ergonómica. La EMG también se usa en muchos tipos de laboratorios de investigación, incluidos los involucrados en biomecánica , control motor, fisiología neuromuscular, trastornos del movimiento, control postural y fisioterapia .
Investigar
La EMG se puede utilizar para detectar la actividad muscular isométrica donde no se produce ningún movimiento. Esto permite la definición de una clase de sutiles gestos inmóviles para controlar interfaces sin ser notados y sin interrumpir el entorno circundante. Estas señales se pueden utilizar para controlar una prótesis o como una señal de control para un dispositivo electrónico como un teléfono móvil o PDA [ cita requerida ] .
Las señales EMG se han diseñado como control para los sistemas de vuelo. El Grupo de Sentidos Humanos del Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field , CA busca promover las interfaces hombre-máquina conectando directamente a una persona a una computadora. En este proyecto, se utiliza una señal EMG para sustituir teclados y joysticks mecánicos. EMG también se ha utilizado en la investigación de una "cabina portátil", que emplea gestos basados en EMG para manipular interruptores y palancas de control necesarios para el vuelo junto con una pantalla basada en gafas.
El reconocimiento de voz sordo o silencioso reconoce el habla al observar la actividad EMG de los músculos asociados con el habla. Está diseñado para su uso en entornos ruidosos y puede ser útil para personas sin cuerdas vocales , con afasia , disfonía y más. [28]
EMG también se ha utilizado como señal de control para computadoras y otros dispositivos. Se puede utilizar un dispositivo de interfaz basado en un interruptor EMG para controlar objetos en movimiento, como robots móviles o una silla de ruedas eléctrica . [29] Esto puede ser útil para las personas que no pueden operar una silla de ruedas controlada por joystick. Las grabaciones de EMG de superficie también pueden ser una señal de control adecuada para algunos videojuegos interactivos. [30]
En 1999, se utilizó un programa EMG llamado Echidna para permitir que un hombre con síndrome de enclaustramiento enviara un mensaje a una computadora. Ese programa, ahora llamado NeuroSwitch, desarrollado por Control Bionics permite a las personas con discapacidades severas comunicarse por texto, correo electrónico, SMS, voz generada por computadora y controlar juegos y programas de computadora y, a través de Internet, los robots de telepresencia Anybots.
Un proyecto conjunto que involucra a Microsoft , la Universidad de Washington en Seattle y la Universidad de Toronto en Canadá ha explorado el uso de señales musculares de gestos con las manos como dispositivo de interfaz. [31] El 26 de junio de 2008 se presentó una patente basada en esta investigación. [32]
En septiembre de 2019, Facebook compró una startup llamada CTRL-labs que estaba trabajando en EMG [33].
Ver también
- Cronaxia
- Potencial de acción muscular compuesto
- Miografía de impedancia eléctrica
- Estimulación muscular eléctrica
- Medicina de electrodiagnóstico
- Electromoneurografía
- Magnetomiografia
- Estudio de conducción nerviosa
- Ecografía neuromuscular
- Fonomiografía
Referencias
- ^ Kamen, Gary. Kinesiología electromiográfica. En Robertson, DGE et al. Métodos de investigación en biomecánica. Champaign, IL: publicación de cinética humana, 2004.
- ^ Electromiografía en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.(MeSH)
- ^ Kobylarz, Jhonatan; Bird, Jordan J .; Faria, Diego R .; Ribeiro, Eduardo Parente; Ekárt, Anikó (7 de marzo de 2020). "Pulgar hacia arriba, pulgar hacia abajo: interacción no verbal humano-robot a través de la clasificación EMG en tiempo real a través del aprendizaje de transferencia transductiva inductiva y supervisada" . Revista de Inteligencia Ambiental y Computación Humanizada . Springer Science and Business Media LLC. 11 (12): 6021–6031. doi : 10.1007 / s12652-020-01852-z . ISSN 1868-5137 .
- ^ Harvey AM, Masland RL: Acciones de preparaciones durarizantes en humanos. Revista de farmacología y terapéutica experimental, vol. 73, número 3, 304-311, 1941
- ^ Botelho, Stella Y. (1955). "Comparación de la actividad eléctrica y mecánica registrada simultáneamente en pacientes con miastenia gravis y en humanos normales parcialmente curarizados". La Revista Estadounidense de Medicina . 19 (5): 693–6. doi : 10.1016 / S0002-9343 (55) 80010-1 . PMID 13268466 .
- ^ Christie, TH; Churchill-Davidson, HC (1958). "El estimulador de nervios del Hospital St. Thomas en el diagnóstico de apnea prolongada". Lancet . 1 (7024): 776. doi : 10.1016 / S0140-6736 (58) 91583-6 . PMID 13526270 .
- ^ Engbaek, J .; Ostergaard, D .; Viby-Mogensen, J. (1989). "Estimulación de doble ráfaga (DBS): un nuevo patrón de estimulación nerviosa para identificar el bloqueo neuromuscular residual". Revista británica de anestesia . 62 (3): 274–8. doi : 10.1093 / bja / 62.3.274 . PMID 2522790 . S2CID 32733775 .
- ^ a b North American Spine Society (febrero de 2013), "Cinco cosas que los médicos y los pacientes deben cuestionar" , Choosing Wisdom : una iniciativa de la Fundación ABIM , North American Spine Society , consultado el 25 de marzo de 2013, que cita
- Sandoval, AE (noviembre de 2010). "Electrodiagnóstico para la lumbalgia". Clincs de Medicina Física y Rehabilitación de Norteamérica . 21 (4): 767–76. doi : 10.1016 / j.pmr.2010.06.007 . PMID 20977959 .
- Sociedad Norteamericana de la Columna Vertebral (2011). "Diagnóstico y tratamiento de la estenosis espinal lumbar degenerativa" . Burr Ridge, Illinois : Agencia para la Investigación y la Calidad de la Atención Médica : 104. Archivado desde el original el 25 de marzo de 2014 . Consultado el 25 de marzo de 2014 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda )
- ^ a b c "No encontrado - Asociación Americana de Medicina Neuromuscular y Electrodiagnóstico" . www.aanem.org .
- ^ Arthur C. Rothman, MD, contra Selective Insurance Company of America, Tribunal Supremo de Nueva Jersey, 19 de enero
- ^ Tribunal de Apelaciones de Texas, tercer distrito, en Austin, Causa No. 03-10-673-CV. 5 de abril de 2012
- ^ Sección 333.17018 Leyes compiladas de Michigan http://legislature.mi.gov/doc.aspx?mcl-333-17018
- ^ Behm, DG, Whittle, J., Button, D. y Power, K. (2002). Diferencias intermusculares en la activación. Músculo y nervio. 25 (2); 236-243.
- ^ Hibbs, AE, Thompson, KG, French, DN, Hodgson, D., Spears, IR Peak y medidas de EMG rectificadas promedio: ¿Qué método de reducción de datos se debe utilizar para evaluar los ejercicios de entrenamiento básico? Revista de Electromiografía y Kinesiología. 21 (1), 102-111. 2011.
- ^ Buchanan, TS, Lloyd, DG, Manal, K. y Besier, TF (2004). Modelado neuromusculoesquelético: estimación de fuerzas musculares y momentos y movimientos articulares a partir de medidas de comando neural. Revista de biomecánica aplicada, 20 (4), 367.
- ^ Halperin, I., Aboodarda, SJ, Button, DC, Andersen, LL y Behm, DG (2014). MASAJADOR DE RODILLOS MEJORA EL RANGO DE MOVIMIENTO DE LOS MÚSCULOS FLEXORES PLANTAR SIN DISMINUCIONES POSTERIORES EN LOS PARÁMETROS DE FUERZA. Revista internacional de fisioterapia deportiva, 9 (1), 92.
- ^ Cifrek, M., Medved, V., Tonković, S. y Ostojić, S. (2009). Evaluación de la fatiga muscular basada en EMG de superficie en biomecánica. Biomecánica clínica, 24 (4), 327-340.
- ^ Raez, MBI; Hussain, MS; Mohd-Yasin, F. (23 de marzo de 2006). "Técnicas de análisis de señales EMG: detección, procesamiento, clasificación y aplicaciones" . Biol. Proced. En línea . 8 (8): 11–35. doi : 10.1251 / bpo115 . PMC 1455479 . PMID 16799694 .
- ^ Weir, JP; Wagner, LL; Housh, TJ (1992). "Linealidad y fiabilidad de la relación IEMG v. Torque para los flexores del antebrazo y extensores de la pierna". Revista Estadounidense de Medicina Física y Rehabilitación . 71 (5): 283–287. doi : 10.1097 / 00002060-199210000-00006 . PMID 1388975 . S2CID 25136951 .
- ^ Vrendenbregt, J; Rau, G; Housh (1973). "Eletromiografía de superficie en relación a fuerza, longitud muscular y resistencia". Nuevos desarrollos en electromiografía y neurofisiología clínica : 607–622.
- ^ Kuiken, TA; Lowery, Stoykob (abril de 2003). "El efecto de la grasa subcutánea sobre la amplitud de la señal mioeléctrica y la diafonía" . Prótesis y Ortesis Internacional . 27 (1): 48–54. doi : 10.3109 / 03093640309167976 . PMID 12812327 .
- ^ Nigg BM y Herzog W., 1999. Biomecánica del sistema músculo-esquelético. Wiley. Página: 349.
- ^ Patterson, John R. "Fitwise" . Castillo . Brian T . Consultado el 24 de junio de 2009 .
- ^ Finkelstein, Gabriel (2013). Emil du Bois-Reymond . Cambridge, Massachusetts; Londres, Inglaterra: The MIT Press. págs. 97-114. ISBN 9780262019507.
- ^ Reaz, MBI; Hussain, MS; Mohd-Yasin, F. (2006). "Técnicas de análisis de señales EMG: detección, procesamiento, clasificación y aplicaciones (Corrección)" . Procedimientos biológicos en línea . 8 : 163. doi : 10.1251 / bpo124 . ISSN 1480-9222 . PMC 1622762 . PMID 19565309 .
- ^ Cram, JR .; Steger, JC. (Junio de 1983). "Exploración EMG en el diagnóstico de dolor crónico". Autorregulación de biorretroalimentación . 8 (2): 229–41. doi : 10.1007 / BF00998853 . PMID 6227339 . S2CID 34613989 .
- ^ "Edward H. Lambert | Fundación AANEM" .
- ^ Kapur, Arnav; Sarawgi, Utkarsh; Wadkins, Eric; Wu, Matthew; Hollenstein, Nora; Maes, Pattie (30 de abril de 2020). "Reconocimiento de voz silenciosa no invasiva en la esclerosis múltiple con disfonía" . Taller de aprendizaje automático para la salud . PMLR: 25–38.
- ^ Andreasen, DS .; Gabbert DG ,: Navegación con interruptor EMG de sillas de ruedas eléctricas, RESNA 2006. [1]
- ^ Park, DG .; Kim, HC. Muscleman: Dispositivo de entrada inalámbrico para un juego de acción de lucha basado en la señal EMG y la aceleración del antebrazo humano. [2]
- ^ Hsu, Jeremy (29 de octubre de 2009). "El futuro de la entrada de videojuegos: Sensores musculares" . Ciencia viva . Consultado el 16 de enero de 2010 .
- ^ "Reconocimiento de gestos de señales EMG del antebrazo" . Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos . 2008-06-26. Archivado desde el original el 12 de enero de 2017 . Consultado el 16 de enero de 2010 .
- ^ Statt, Nick (23 de septiembre de 2019). "Facebook adquiere la nueva interfaz neuronal CTRL-Labs para su pulsera de lectura de mentes" . The Verge . Consultado el 27 de septiembre de 2019 .
Otras lecturas
- Piper, H .: Elektrophysiologie menschlicher Muskeln . Berlín, J. Springer, 1912.
enlaces externos
- La entrada de MedlinePlus en EMG describe EMG
- Asociación Americana de Medicina Neuromuscular y Electrodiagnóstico
- Página de EmedicineHealth sobre EMG
- Riesgos en la medicina de electrodiagnóstico