ELECTROMIOGRAMA (EMG). liosa ya sea por ausencia, por exceso o por defecto, en la cual se pueden diagnosticar numerosas afecciones de los músculos, problemas neuronaneuronales, además es utilizada en diferentes tipos de la boratorio investigativos, que están en el campo de la biomecánica para el análisis del control motriz, fisiología neuromuscular, desordenes de movimiento, control postural, terapia física entre otras.
Resumen
Camilo Segura1 Héctor Orlando Reyes Herrera2
Este documento contiene el pre informe de laboratorio de bioingeniería 2, donde se realizara el diseño e implementación de un electromiograma, luego se utilizara este instrumento para la medición de la señal electrica de los músculos, en una extremidad inferior de un integrante del grupo, y por ultimo obtener la visualización en el osciloscopio de la sala de laboratorio .
Otra de las utilidades del electromiograma es el control y seguimiento de las enfermedades o alteraciones neuromusculares inicialmente diagnosticadas, es decir, el estudio de su evolución y, eficacia del tratamiento que se haya podido instaurar.
Se describirá el funcionamiento del electromiograma, sus diferentes etapas en la construcción y su medición.
Palabras clave: Electromigrama, electromiografía, señales electromiograficas.
Para el ejercicio académico del electromiograma en construcción, se realizaran diferentes prue bas sin valides médica, pero con variaciones en la posición, movimiento y cargas en los músculos donde se llevaran a cabo las medidas.
Electromyogram.
2. Metodología
Abstract
Para el diseño del EMG tenemos tres etapas la primera será la adquisición de la señal, en la segunda la amplificación y la tercera el filtrado.
This document contains the pre bioengineering lab report 2, where we will design and implement an electromyogram, then used this instrument to measure the electrical signal from the muscles, in a lower extremity of a team member, and finally get the display on the oscilloscope of the laboratory room.
Características de la señal y requerimientos del circuito:
Operation will be described electromyogram different stages in the construction and measurement.
Key words: Electromyogram, electromyogra phy, electromyographic signals.
1. Introducción
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Estudiante de Ingeniería electrónica de la Universidad Distrital. Código 20051005105. Estudiante de Ingeniería electrónica de la Universidad Distrital. Código 20062005086.
La electromiografía (EMG) permite obtener el registro de la actividad eléctrica producida por las células musculares cuando estas son activadas neuralmente o eléctricamente, la adquisición de la señal eléctrica se realiza por medio de electrodos superficiales que se conectan a la piel, los cuales detectan el potencial de acción en este proceso. Las señales pueden ser analizadas para detectar anormalidades, el nivel de activación o analizar la biomecánica del movimiento de un humano o un animal.
La señal de EMG tiene banda de frecuencia útil entre 10 y 500 hertzios. El sistema deberá ser capaz de amplificar señales de amplitud comprendida entre 100 μV y 10 mV. Para ello se utilizara un amplificador de instrumentación que proporcione un alto CMRR y una elevada ganancia. El sistema deberá filtrar las señales de entrada, que sobrepasen los 500 Hz y sean inferiores a 10 Hz. Para ello se utilizará dos filtros Butterworth de orden 2 en cascada con estructura Sallen-Key, uno de ellos en configuración pasa bajas y el otro en pasa altas. De este modo se conseguirá el filtro pasa-banda que deseamos con la respuesta máximamente plana en la banda de paso.
Para la primera etapa de la práctica se realizara la captura de la señal del musculo mediante tres electrodos, el primero y el segundo se ubicaran sobre el musculo de interés, y el tercero como referencia debajo de los dos primeros. (Figura 3.)
Este registro proporciona información muy va1
Figura 4. Filtro pasa bajos con frecuencia de corte de 500Hz.
Figura 1. Adquisición de la señal con electrodos. Tomado de Diseño y construcción de un prototipo de equipo de biorretroalimentación para miografía (MioFeedback), proyecto del SENA, Cristian Al berto Vélez.
La señal que sale del filtro pasa banda es enviada a un filtro Notch con frecuencia central de 60Hz y ganancia unitaria, el cual tiene la finalidad de filtrar la señal de interferencia de la red eléctrica (figura 5).
Para la etapa de amplificación, se necesita darle una gran ganancia a la señal obtenida debido a su baja magnitud, para esto utilizamos un amplificador operacional de instrumentación INA 128 que tiene un alto CMRR [1].
Figura 2. Esquema del amplificador de isntrumentación. Tomado de Diseño y construcción de un prototipo de equipo de biorretroalimentación para miográfia (MioFeedback), proyecto del SENA, Cristian Alberto Vélez.
Figura 5. Filtro Notch a 60Hz.
En la siguiente práctica se realizaran diferentes mediciones que muestran los cambios que sufre la señal del electromiografo ante variación en la ubicación de los electrodos [3], postura de los músculos y cargas en ellos.
La señal obtenida se amplificara 100 veces, esto se hará con el mismo amplificador de instrumentación.
En la etapa de filtración de la señal se necesita eliminar las frecuencias que están por encima de 500 Hz (figura 3) y sean inferiores a 10 Hz (figura 4). Para ello se utilizará dos filtros Butterworth de orden 2 en cascada con estructura Sallen-Key, uno de ellos en configuración pasa bajas y el otro en pasa altas [2].
Tríceps, colocando los electrodos a 2 cm lateralmente a la línea media.
Figura 6. Triceps tomado de Build Mulscle to Burn fast, http://www.build-somemuscle.com/tricep-exercises.html
Figura 3. Filtro pasa altos con frecuencia de corte de 10Hz.
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3. Resultados En las imágenes 7 a 12 se muestran las señales eléctricas obtenidas con el EMG de forma experimental, tanto para el bíceps como para tríceps, en ellas se puede apreciar que la amplitud de la señal eléctrica aumenta cuanto el individuo levanta peso y realiza un movimiento trasciente.
Figura 10. Peso 2400 gramos (Bíceps).
Figura 7. Peso 2400 gramos (tríceps). Figura 11. Peso 3400 gramos (Bíceps).
Figura 12. Peso 5000 gramos (Bíceps). Figura 8. Peso 3400 gramos (tríceps).
En la siguiente grafica (figura 13) se pueden apreciar las pruebas hechas a cuatro estudiantes, se puede apreciar que a medida que se incrementa el peso que el sujeto sostenía y se disminuía el ángulo de flexión, la amplitud de la señal aumenta. De la figura 13 se puede ver que cada vez que se inicia un movimiento, aparece un pico de am plitud en la señal.
Figura 9. Peso 5000 gramos (tríceps).
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total de todas las pruebas fue de 40 segundos. Cada fila corresponde a un estudiante diferente, la primera columna es la toma hecha sin peso, la segunda con 2400 kg, le tercera con 3400kg y la cuarta con 5000 kg.
4. Bibliografía [1] Diseño y construcción de un prototipo de equipo de biorretroalimentación para miografía (MioFeedback), proyecto del SENA, Cristian Alberto Vélez. [2] Guía de laboratorio EMG, Bioingenieria 2, Universidad distrital [3] Diseño y construcción de un sistema de adquisición y visualización de señales electromiograficas, Jaime F. Delgado, Fifth LACCEI. Figura 13. Señales EMG tomadas del Cassy-Lab a cuatro estudiantes, cambiando el ángulo del brazo desde 180, 135, 90 a 45 grados con intervalos de tiempo de 10 segundos. El tiempo
[4] Apuntes de clase bioingeniería 2.
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