Estimation method of the number of motor units by processing mass electromyogram

• Autorzy: Yoshida M.

Warianty tytułu

PL

Metoda oceny liczby jednostek ruchowych mięśnia oparta na przetwarzaniu zbiorczego sygnału elektromiograficznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The new method of estimating the number and the size of active motor units by processing mass electromyogram (EMG) is devised. This method is based on a model of mass EMG generation, which is founded on the knowledge of the mode of motor units activities. This model is described as follows. (1) Mass EMG is the sum of all active motor units action potential trains. (2) An input of each motor unit is a statistically independent random pulse train. (3) Motor units are divided into groups by their threshold force for recruitment. (4) The firing rate is the function of force. By using the theory of the shot noise, the number and the size of motor units of each group are expressed as a function of the second and fourth moment of mass EMG and firing rate. This estimation starts from the lowest threshold force group. This method is applied to the human brachialis muscle and the human extensor digitorum communis muscle. The estimated results agree to the size principie and the physiological knowledge of the relation between the threshold force and the number of motor units. This agreement confirms the propriety of this estimation method.

PL

W pracy zaproponowano nową metodę oceny liczby i rozmiaru czynnych jednostek ruchowych mięśnia dzięki przetworzeniu zbiorczego sygnału elektromiograficznego (EMG). Metoda ta jest oparta na modelu generacji sygnału EMG, który został zbudowany na podstawie wiedzy o cechach czynności jednostek ruchowych. Przyjęto następujące założenia: (I) zbiorczy sygnał EMG jest sumą potencjałów czynnościowych aktywnych jednostek ruchowych, (II) sygnał wejściowy każdej jednostki ruchowej jest statystycznie niezależnym impulsowym ciągiem probabilistycznym, (III) jednostki ruchowe różnią się wartością siły, przy której są rekrutowane, (IV) częstość generowanych przez jednostki ruchowe potencjałów czynnościowych jest zależna od poziomu siły. Używając teorii procesów stochastycznych określono liczbę i rozmiar jednostek jako funkcje drugiego i czwartego momentu EMG i częstości generacji potencjałów czynnościowych. Metodę tę zastosowano do analizy czynności mięśni człowieka. Uzyskane rezultaty są zgodne z zasadą rozmiaru i wiedzą o relacjach pomiędzy siłą i liczbą rekrutowanych jednostek mięśnia. Zgodność ta potwierdza słuszność metody.

Słowa kluczowe

EN

motor unit; electromyogram; EMG; brachialis; extensor digitorum communis

PL

analiza czynności mięśni; elektromiogram; EMG

• Wydawca: Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering of the Polish Academy of Sciences ; Elsevier
• Czasopismo: Biocybernetics and Biomedical Engineering
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 20, no. 3
• Strony: 65--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Yoshida M.

• Osaka Electro-Communication University, Japan