PÓS-PROCESSAMENTO (DESCODIFICADOR) CAPTAÇÃO DE SINAL (ELÉCTRODOS)
por forma a evitar interferências no electromiograma.
Ainda relativamente aos eléctrodos, é importante definir correctamente a posição e orientação do sensor, tendo particular atenção ao tipo e forma do músculo que se pretende analisar. Apesar de ser um assunto controverso, existem algumas considerações gerais que devem ser tidas em consideração. Em primeiro lugar, é importante garantir que são colocados entre um ponto motor e um tendão (nunca sobre este último) – na eventualidade de não ser possível identificar pontos motores, os eléctrodos devem ser colocados no ventre muscular (zona com maior secção transversal durante a contracção) [61]. Em segundo lugar, é importante
assegurar que os eléctrodos são posicionados paralelamente às fibras musculares [61] [80].
O SENIAM propõe a definição de determinados parâmetros associados à electromiografia, numa tentativa de normalizar as recolhas e os procedimentos experimentais. Assim, recomenda a utilização de eléctrodos de prata, activos, sobretudo porque permitem realizar um registo bipolar e, por isso, diferencial. Recomenda, de uma forma geral, uma distância de 20 mm entre as áreas de captação de um eléctrodo diferencial, e possui um compêndio de procedimentos experimentais para a acomodação dos eléctrodos em alguns músculos do corpo humano. No caso de se tratar da avaliação de contracções dinâmicas, é recomendado colocar os eléctrodos o mais próximo possível do ventre muscular [80].
Um outro aspecto fundamental associado à cadeia de medição das recolhas EMG prende- se com os amplificadores seleccionados/utilizados. Trata-se de um equipamento necessário para amplificar o sinal detectado pelos eléctrodos, que de resto se situa entre os microvolts e os milivolts [80]. Trata-se de um equipamento que permite diminuir/limitar a distorção do sinal
final, diminuir o ruído e isolar a origem do sinal do sistema de aquisição [81].
Assim, durante a selecção dos amplificadores é importante ter em consideração parâmetros como a impedância de entrada do equipamento (tipicamente alta), o ganho (entre 1000 e 5000, quando se utiliza uma tensão de saída de ± 5 V) [61], o intervalo de frequências
(entre 10 Hz a 1000 Hz) e o Índice de Rejeição de Modo Comum (IRMC). Este último parâmetro, típico de amplificadores diferenciais, é particularmente importante, uma vez que estabelece a relação entre o sinal efectivo amplificado e o ruído. Assim, um IRMC igual a 1000:1 implica que o sinal efectivo é amplificado, 1000 vezes mais que o sinal comum [81].
De uma maneira geral, é também recomendado que os electromiogramas sejam registados a uma frequência de amostragem de, no mínimo 1000 Hz, sendo 2000 Hz o valor ideal – valores que permitem evitar o fenómeno de aliasing (perda de informação) [61]. O pós-
processamento deve estar associado a um sistema ADC de, no mínimo, 12 bits, sendo, no entanto, ideal admitir uma conversão com 16 bits. Desta forma, a resolução do sistema é maior, o que aumenta, consequentemente, a capacidade para detecção de pequenas variações na actividade muscular [61].
associados às recolhas EMG, é importante analisar, à luz do que foi anteriormente referido, o sistema de medição utilizado nas recolhas realizadas no âmbito do presente projecto. Assim, para este caso em particular, foi utilizado o sistema de electromiografia de superfície Trigno™
Wireless EMG System, produzido pela Delsys® (ver figura 4.6). Trata-se de um sistema versátil, e
de fácil utilização, que possui diversos mecanismos patenteados com o intuito de promover a minimização de artefactos de movimento e o ruído de fundo. Os eléctrodos efectuam a comunicação com o sistema de aquisição de forma wireless, o que não só elimina o ruído associado ao movimento de cabos, como facilita as recolhas.
Os sensores standard da Delsys® possuem a tecnologia de barras paralelas patenteada
pela empresa (4 eléctrodos produzidos em prata, agrupados aos pares – figura 4.7 (B)). Trata-se de eléctrodos activos, de dupla diferenciação, que, por possuírem duas referências estabilizadoras inerentes ao equipamento, permitem reduzir o impacto do ruído no sinal EMG, nomeadamente o artefacto de movimento (particularmente importante quando se pretende avaliar a actividade do músculo em contracções dinâmicas), electroestático e a fricção Garment
[82]. Além de minimizar os artefactos, reduz o efeito de crosstalk e aumenta a consistência dos
resultados, já que mantém constante a distância entre o par de eléctrodos (10 mm) [82]. Possui
um pré-amplificador associado e admite a configuração de acelerómetro, na eventualidade de se pretender realizar recolhas cinemáticas [82] [83].
Devido à sua interface intuitiva, o posicionamento dos sensores wireless da Delsys® é
realizado de forma expedita, uma vez que o fabricante propõe que a orientação da seta existente no sensor (ver figura 4.7 (A)) seja coincidente com a orientação das fibras do músculo que se pretende instrumentar [82]. São componentes robustos, com um atravancamento considerável, o
que, como será visto nas secções subsequentes, condiciona a sua utilização simultânea com o BIODEX®.
Na tabela 4.1 encontram-se descritas as principais características destes sensores, bem como do sistema Trigno™ na sua generalidade.
(A) (B)
Figura 4.7 – Eléctrodos da Delsys®: (A) vista superior;
(B) dupla diferenciação.
Figura 4.6 – Modelo Trigno™ Wireless
Nas medições realizadas para o presente projecto, a electromiografia foi registada pelo
Qualisys Motion Capture System, havendo apenas a necessidade de se garantir a ligação do ADC e
a sincronização dos sensores ao sistema Trigno™ Wireless System. Desta forma, obteve-se uma resolução de medição particularmente elevada (ADC de 16 bits), sendo possível, por essa razão, detectar pequenas variações na actividade muscular.
Devido à complexidade do sinal EMG, e da propensão para ter associado ruído eléctrico, só muito raramente são estabelecidas conclusões exclusivamente suportadas pela análise do sinal EMG obtido directamente da cadeia de medição [4]. Na maior parte das situações, como será
visto em secções posteriores, para ser possível realizar uma análise quantitativa da actividade muscular, é necessário efectuar o pós-processamento e tratamento do sinal, determinando-se, de forma normalizada, os tempos de activação e desactivação, bem como parâmetros que permitam efectivamente caracterizar a actividade muscular. O processo de tratamento dos resultados EMG é descrito nas secções posteriores.