قابلیت اطمینان پارامترهای سیگنال الکترومایوگرافی در حرکت روی پله و سطح شیبدار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی پزشکی- بیومکانیک.گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

2 استادیار گروه بیومکانیک.گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

3 دانشیار گروه بیومکانیک.گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

4 دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی- بیومکانیک.گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران.

5 استاد گروه فیزیوتراپی. گروه فیزیوتراپی، مرکز تحقیقات طب فیزیکی و توانبخشی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: استفاده از این پارامترهای سیگنال الکترومایوگرافی مستلزم آگاهی از میزان قابلیت اطمینان آن­ها می­باشد. هدف این پژوهش، محاسبه و مقایسه قابلیت اطمینان چهار پارامتر رایج در تحلیل سیگنال الکترومایوگرافی اندام تحتانی، هنگام حرکت روی پله و سطح شیبدار است.
روش­ بررسی: 14 نفر مرد جوان سالم، 5 نوبت با فاصله زمانی 1 دقیقه از پله و سطح شیبدار با سرعت معمولی بالا رفتند و هربار پس از 30 ثانیه استراحت پایین آمدند. سیگنال الکترومایوگرافی عضله‌های راست رانی، پهن داخلی، پهن خارجی و درشت­نی قدامی ثبت شد. در حوزه­ زمان، انتگرال سیگنال الکترومایوگرافی (IEMG) و مجذور میانگین مربعات (RMS) و در حوزه­ فرکانس، میانه فرکانس توان (MPF) و فرکانس میانه (MF) بدست آمد. ضرایب همبستگی درون طبقه‌ای (ICC) و خطای استاندارد اندازه‌گیری (SEM) پارامترهای فوق محاسبه شد.
یافته­ها: به طور کلی میانگین قابلیت اطمینان نسبی و قابلیت اطمینان مطلق نرمال شده­ پارامتر های دامنه ای بالاتر از پارامترهای فرکانسی بود. در حرکت بالا رفتن، قابلیت اطمینان نسبی و قابلیت اطمینان مطلق نرمال شده بیشتر از پایین آمدن است. در بین قابلیت اطمینان عامل های دامنه ای IEMG و  RMS و نیز بینقابلیت اطمینان پارامترهای فرکانسی MPF و MF تفاوت کلی دیده نشد.
نتیجه­گیری: تفاوت قابلیت اطمینان پارامترهای سیگنال الکترومایوگرافی در شرایط مختلف حرکتی ضرورت دانستن قابلیت اطمینان این پارامترها را در پژوهش­های علمی نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها


1-Oskouei AH, Paulin MG, Carman AB. Intra-session and inter-day reliability of forearm surface EMG during varying hand grip forces. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2013; 23: 216-22.

2-Winter DA. Biomechanics and motor control of human movement. 4th edition. New Jersey: John Wiley & Sons; 2009.

3-Carius D, Kugler P, Kuhwald HM, Wollny R. Absolute and relative intrasession reliability of surface EMG variables for voluntary precise forearm movements. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2015; 25(6): 860-9.

4-Larsson B, Karlsson S, Eriksson M, Gerdle B. Test–retest reliability of EMG and peak torque during repetitive maximum concentric knee extensions. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2003; 13: 281-7.

5-Mathur S, Eng JJ, MacIntyre D. Reliability of surface EMG during sustained contractions of the quadriceps. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2005;15(1): 102-10.

6-Smoliga JM, Myers JB, Redfern MS, Lephart SM. Reliability and precision of EMG in leg, torso, and arm muscles during running. Journal of Electromyography and Kinesiology.  2010; 20(1): e1-9.

7-Kamen G, Gabriel DA. Essentials of electromyography. United States of America: Human Kinetics, 2010.

8-Sreter FA, Luff AR, Gergely J. Effect of cross-reinnervation on physiological parameters and on properties of myosin and sarcoplasmic reticulum of fast and slow muscles of the rabbit. The Journal of general physiology. 1975; 66(6): 811-21.

9-Iacono CU. Test–retest reliability of static EMG scan configural profiling. Applied psychophysiology and biofeedback. 2004; 29(1): 35-50.

10-Basmajian JV, DeLuca CJ. Muscles Alive: Their Functions Revealed by Electromyography. 5th edition. Baltimore: Williams & Wilkins; 1985.

11-Brown WF. The physiological and technical basis of electromyography. Elsevier Science; 2013.

12-Soderberg GL, Cook TM. Electromyography in biomechanics. Physical Therapy. 1984; 64: 1813-20.

13-Davis JF. Manual of surface electromyography. Ohio: Aerospace Medical Laboratory; 1959.

14-Cram JR, Kasman GS, Holtz J. Introduction to surface electromyography. Aspen publishers; 1998.

15-DeLuca CJ. The use of surface electromyography in biomechanics. Journal of applied biomechanics. 1997; 13: 135-63.

16-Farina D, Merletti R, Stegeman D. Biophysics of the generation of EMG signals. Electromyography: physiology, engineering, and noninvasive applications. 2004: 81-105.

17-Dvir E, Lobetti RG, Jacobson LS, Pearson J, Becker PJ. Electrocardiographic changes and cardiac pathology in canine babesiosis. Journal of Veterinary Cardiology. 2004; 6:  15-23.

18-Iacono CU. EMG scanning norms: Caveat emptor. Biofeedback and self-regulation. 1991; 16: 227-41.

19-Callaghan MJ, McCarthy CJ, Oldham JA. The reliability of surface electromyography to assess quadriceps fatigue during multi joint tasks in healthy and painful knee. Journal of Electromyography and Kinesiology. 2009; 19: 172-80.

20-Ltd, M. E. MegaWin 3.0 Software User Manual ME6000. Microkatu. Finland , 2004. Megawin. Available at: www.megaemg.com

21 Iranian national building policy, 12th chapter: occupational safety and protection, Home and Building deputy of the ministry of roads and urban development, 2009

22-Criswell E. Cram's introduction to surface electromyography. 2nd edition. United States of America: Jones & Bartlett Publishers; 2010.

23-Weir JP. Quantifying test-retest reliability using the intraclass correlation coefficient and the SEM. The Journal of Strength & Conditioning Research. 2005; 19: 231-40.