Mekanoelektrisk respons i overflate-EMG-målinger

Abstract

Det er blitt utviklet en elektrode for samtidig måling av overflateelektromyografi og kontaktkraften mellom elektroden og huden. Forsøk er gjort med kontraksjon av flexor carpi radialis samtidig som ekstern kraft er påført EMG-elektroden for å framprovosere bevegelsesartefakter i målingen.De teoretiske sammenhengene mellom økt kontaktkraft og bevegelsesartefakter er utredet.Det er benyttet lineære- og kvadratiske mappingfunksjoner i tillegg til et flerlags perseptronnettverk og genetisk programmering for å undersøke sammenhenger mellom påtrykt kraft og målt bevegelsesartefakt ved å estimere den reelle muskelkraften.Det er funnet en bedring av estimert muskelkraft når både EMG og kontaktkraftmålingen er benyttet (RMSE-verdier redusert med opp til 30%) i forhold til tilfellet med kun EMG. Dette tyder på at det er funnet sterke sammenhenger mellom kontaktkraft og bevegelsesartefakt. Høypassfiltrering av det målte EMG-signalet på 20Hz fjerner det meste av bidraget fra artefaktene og lineære mappingfunksjoner gir gode resultater. På mindre filtrert data gir metodene høyere RMSE-verdier og genetisk programmering gir de minste RMSE-verdiene (halvparten av førsteordens mappingfunksjoner) mens maksimalt avvik er noe høyere enn andre metoder.Ingen av metodene benyttet fjerner hele bidraget fra bevegelsesartefaktene, men resultatene viser at det er sammenhenger mellom målt kontaktkraft og bevegelsesartefakter og at denne sammenhengen kan utnyttes til å bedre muskelkraftestimat.