A electromiografia é o estudo da função muscular através da recolha de sinais eléctricos. Este sistema detecta as alterações do potencial eléctrico muscular quando sujeito a um impulso nervoso motor [7,88].
Este método tornou-se uma ferramenta válida na medição da actividade muscular o qual permitem obter resultados através de eléctrodos de superfície, de forma a fornecer informação sobre um determinado movimento [7,88].
A amplitude pico-a-pico dos sinais electromiográficos pode ser influenciada por determinados factores como: o número de fibras musculares activas; o tamanho e orientação dos eléctrodos relativamente às fibras musculares; e a distância entre as fibras activas e os eléctrodos. A frequência do sinal vai depender do tamanho e distância entre os eléctrodos e a distância entre os eléctrodos e as fibras activas [31,89-93]. Apesar destas condições existem mais variáveis que influenciam a qualidade dos dados recolhidos, como as condições da pele do indivíduo, o tipo de amplificação e filtração do sinal e a taxa de aquisição de dados [7,88]. Relativamente à frequência do sinal electromiografia varia entre os 25 a vários kHz. Quanto à variação da amplitude do sinal, esta pode ir desde os 100µV aos 90mV, a qual depende dos eléctrodos utilizados e o tipo de sinal detectado [7,88].
4.6.1. Tipos de Medição dos Parâmetros Electromiográficos
A medição electromiografia pode ser realizada através de eléctrodos de superfície ou de profundidade. Os eléctrodos de superfície baseiam-se na colocação de eléctrodos sob a superfície da pele. Quanto aos eléctrodos de profundidade são inseridos no músculo através de uma agulha hipodérmica para medição dos potenciais de tensão produzidos pela contracção muscular [88].
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Os eléctrodos de superfície são utilizados como métodos não-invasivos que permitem recolher apenas sinais superficiais e mais cómodos quando comparados com os eléctrodos de profundidade, que são utilizados como um método invasivo capazes de recolher dados mais apropriados relativamente aos níveis fisiológicos para análise de marcha, mas estes apresentam características de incomodidade e de potencializar dores ao utilizador, o que o torna num método menos credível para aplicar no estudo da marcha [88].
Os eléctrodos podem ser passivos ou activos. No caso de ser passivo, o eléctrodo consiste na detecção da corrente na pele através da interface eléctrodo/pele e não possui uma resistência elevada de input, o que afecta a resistência da pele, a qual pode ser diminuída com a utilização de álcool a 70%, pela remoção de pêlos e abrasão de forma a remover elementos electricamente não condutores [89-93].
Os sinais captados devem ser recolhidos de forma fidedigna e sem recolher informações indesejáveis que posteriormente serão mais difíceis de separar do sinal pretendido. Os sinais podem estar sujeitos à ocorrência de artefactos, ruídos e crosstalk [31,89-93].
Os artefactos são movimentos de eléctrodos e cabos, interferindo na rede e torna-se necessário realizar um processo de filtração. Apesar dos movimentos corresponderem a um nível baixo do espectro electromiografia, cerca de 30 Hz, a amplitude é a suficiente para dificultar o processo de remoção com filtros passa-alto [89].
Os ruídos que podem ocorrer nos eléctrodos, cabos de ligação entre eléctrodos e amplificador e componentes de instrumentação internos. O ruído pode ser causado pela natureza do eléctrodo, pelas propriedades físicas dos semicondutores utilizados no amplificador. Este tipo de ruído não pode ser eliminado na totalidade mas pode ser reduzido para valores mínimos [86]. Este tipo de ruído encontra-se normalmente entre os 50 e os 60 Hz, quando a pele não está devidamente preparada ou o eléctrodo não esta devidamente ajustado à pele e aparece como uma onda sinusoidal no traçado electromiografia ou picos regulares quando os dados são filtrados com filtros de passa-alto [90].
A outra ocorrência crosstalk é o resultado da recolha de actividade eléctrica de outros músculos que não estão em análise. Ao nível de aplicação a electromiografia é utilizada para determinar tempos de activação muscular, desde o início até ao fim da excitação muscular de forma a detectar o grau de actividade de um músculo ou grupo muscular de forma a obter um índice de fadiga muscular [93].
Relativamente à localização dos eléctrodos, estes devem ser colocados nos pontos médios entre os pontos motores e os tendões para casos de contracções isométricas e nos pontos médios do ventre muscular no caso de contracções isotónicas [93].
De acordo com as normas de SENIAM, os eléctrodos devem ser colocados de acordo com anatomia normal humana [88]. De acordo com estas normas os eléctrodos devem ser colocados nos seguintes músculos: Grande Glúteo; Médio Glúteo; Tensor de Fáscia Lata; Recto Femoral; Vasto Medial; Vasto Lateral; Bicípite Femoral; Semitendinoso; e Grande Adutor. Pode se utilizar como referência, músculos localizados na perna como: Tibial Anterior; Soleus; Gastronomeus Medial [92,93].
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Capítulo 5
Estudo Experimental
O principal objectivo da análise de marcha é a medição quantitativa e avaliação da locomoção humana. Esta pode ser utilizada com duas finalidades muito distintas: ajustar directamente no tratamento do paciente com uma patologia ou uma determinada limitação; a outra é a compreensão da marcha, através da investigação [1,2].
A análise da marcha pode ser realizada apenas pela observação, análise visual, a qual não utiliza materiais e softwares específicos ou profissionais. Esta análise apresenta 4 limitações: é transitória, ou seja, não proporciona qualquer registo; o olho não consegue observar momentos de alta velocidade; é possível observar o movimento, mas não as forças; e depende das capacidades de observação do indivíduo [1].
Caso seja necessário e para fazer face às duas primeiras limitações apresentadas é possível recorrer à gravação do ciclo de marcha do indivíduo através de vídeo, de forma a ter o registo e que permita dividir as duas fases da marcha e os seus instantes e diminuindo a velocidade da progressão da marcha [1].
Este método de trabalho permite recolher alguns dados específicos da marcha, principalmente ao nível das variáveis espácio-temporais, no entanto não proporciona quaisquer valores quantitativos das diferentes variáveis, cinemática, cinética e electromiografia [1,2].
Desta forma recorre-se aos materiais e equipamentos de quantificação das diferentes variáveis existentes e mencionadas ao longo do “Capítulo 4 – Métodos de Análise do Movimento”, da presente dissertação, o que permite identificar anomalias da marcha num determinado grupo de indivíduos e especificamente do indivíduo que realize o estudo da marcha. A utilização deste tipo de sistema permite ainda o desenvolvimento de estratégias de melhoramento da marcha, como caracterizar a marcha individualmente e especificar um grupo de indivíduos que apresentem uma marcha semelhante.
Como foi referido no início deste capítulo, as aplicações da marcha podem ser divididas em duas categorias: avaliação clínica da marcha e investigação do ciclo da marcha. A primeira categoria mencionada tem o objectivo de ajudar directamente um indivíduo
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específico; relativamente à segunda categoria possui o objectivo de melhorar o conhecimento da análise de marcha [1,2].
As duas categorias possuem diferenças consideráveis relativamente às técnicas aplicadas nesta área. Na pesquisa do ciclo de marcha é possível levar um dia inteiro a preparar, realizar medições e processar os dados obtidos, sendo considerado normal e aceitável, mas relativamente à avaliação clínica da marcha existe a necessidade de utilizar instrumentos de fácil aplicação e de obtenção de resultados rapidamente [1,2].