Extraction der EVP-Komponente aus dem Oberflächen-EMG

Für einen ionischen Synapsenmechanismus bildet die postsynaptische Membran die Senke für den Strom des depolarisierenden Potentials. In dem externen Medium um die Endplatte herum sollte ein negatives Potentialfeld erzeugt werden, das sich auf einen entfernten Punkt bezieht, der von der monopolaren Oberflächen-EMG aus detektierbar sein kann. Wenn das Potential, das dem Endplattenpotential oder EPP entspricht, von der Hautoberfläche aus nachgewiesen werden kann, liefert dies nützliche Informationen für verschiedene medizinische Bereiche.

Hallo, ich bin Kuma und Max Maxillofacial Laboratory in der Abteilung für Oralmedizin an der Mass University. Heute zeige ich Ihnen ein Verfahren zur Extraktion des EPP-Bauteils aus dem Oberflächen-EMG. Dieses Verfahren nutzen wir in unserem Labor, um die EPP-Futures zu untersuchen.

Also lasst uns loslegen. Beginnen Sie mit der Vorbereitung von neun Elektroden. Schließen Sie sie an den entsprechenden Positionen an den Verstärker an.

Acht von ihnen werden zum Aufzeichnen von Signalen von Stellen über dem Muskel verwendet, und eine ist eine Referenzelektrode. Nachdem Sie die Aufnahme- und Referenzelektroden an den Verstärker angeschlossen haben, füllen Sie die Discs mit elektrischer Leitfähigkeitspaste, jede Art von Paste funktioniert. Aber ein Typ mit niedrigem Flüssigkeitsgehalt ist besser.

Bevor Sie die Elektroden an der Haut anbringen, lassen Sie den Probanden fest zubeißen und bestimmen Sie die ungefähre Position des Kaumuskels im Gesicht. Die obere Sehne des Kaumuskels wird mit einem langen Stück Klebeband am Jochbogen und seine untere Sehne mit einem langen Stück Klebeband am Unterkieferwinkel befestigt. Markieren Sie acht Aufnahmestellen für den Jochbogen und den Winkel des Unterkiefers.

Platzieren Sie nun die acht Aufzeichnungselektroden in gleichem Abstand zwischen den Elektroden auf dem Band und befestigen Sie das Array an der Hautoberfläche. Die erste Aufzeichnungselektrode wird auf den Jochbogen und die letzte auf den Unterkieferwinkel gelegt. Befestigen Sie abschließend die Referenzelektrode an der Nasenspitze.

Wenn die Elektroden an Ort und Stelle sind, kann die ELEKTROMYOGRAMM- oder EMG-Aufzeichnung beginnen, um mit der Aufzeichnung zu beginnen. Stellen Sie zunächst die Parameter des Mehrkanal-Analogverstärkers ein. Stellen Sie den Gain auf X 500, den Tiefpassfilter auf 0,5 Hertz und den Hochpassfilter auf 10 Kilohertz.

Verbinden Sie die A-Ausgänge des Analogverstärkers mit einem Analog-Digital-Wandler. Das digitale Signal wird mit der LabVIEW-Software mit einer Abtastrate von 20 Kilohertz verarbeitet, wenn alles angeschlossen ist. Nehmen Sie EMGs während des schnellen Kaugummipressens auf der ipsilateralen Seite auf.

Die Kurven der acht Kanäle werden unmittelbar nach Abschluss des Aufzeichnungsvorgangs auf dem Display der Laboransicht angezeigt. Sehen wir uns nun an, wie man die potentielle Komponente der Endplatte des Signals extrahiert, um die EPP-Komponente zu extrahieren. Entfernen Sie zunächst die Aktionspotentialkomponente aus den rohen EMGs.

Beginnen Sie mit der Anwendung des Filters mit einem High-Cut-Digitalfilter mit einer Grenzfrequenz von 10 Hertz. Es sollte eine langsame Welle erscheinen, die in die positive oder negative Richtung abbiegt. Diese Welle entspricht der EPP, und der Polaritätsunterschied spiegelt die Synchronisationsquellenbeziehung des Endplattenstroms wider.

Bei der Aufzeichnung vom Kaumuskel wird die negativste Ablenkung der Welle in der Spur von der unterlegensten Aufnahmestelle erwartet, und die Polarität sollte sich um etwa drei Stellen von dieser Stelle weg verschieben. Die Größe des EPP-Bauteils kann als Spitzenpunkt der Ablenkung oder als Fläche während der Ablenkung gemessen werden. Indem die EPP-Welle von jedem Kanal gegen einen Referenzkanal aufgetragen wird, der die negativste Ablenkung aufweist, kann die Polaritätsänderung der EPP-Komponente bestimmt werden.

Wenn Sie nun die Grenzfrequenz des angewendeten Filters erhöhen, wird die langsame Welle oszillatorisch. Die Schwingung nimmt mit zunehmender Grenzfrequenz zu und wird in der Regel bei einer Grenzfrequenz von 30 Hertz deutlich. Die Phase der Welle kehrt sich über die Kurve um, in der die Polarität der 10 Hertz gefilterten EPP-Welle eine Umkehrung zeigte.

Die Phasenverschiebung der Schwingung kann mit den gleichen Diagrammen überprüft werden, die auf die 10 Hertz gefilterte EPP-Welle aus dem Intervall zwischen benachbarten positiven und/oder negativen Spitzen der Schwingung angewendet wurden. Wir können eine Annäherung an die Frequenz der Oszillation erhalten, die hier gezeigt wird, ist ein Schema der acht Stellen entlang des Massermuskels, von denen aus aufgezeichnet wurde. Jetzt sehen wir eine Stichprobe der monopolaren EMGs, die gleichzeitig von den Stellen über dem Kaumuskel aufgenommen wurden.

Als Reaktion auf das schnelle Zusammenpressen des Zahnfleisches auf der ipsilateralen Seite wurde die EPP-Komponente mit einem High-Cut-Digitalfilter mit einer Grenzfrequenz von 10 Hertz extrahiert, der auf jedem Roh-EMG überlagert ist. In diesem Versuch wurde die negativste Ablenkung bei Kurven minus fünf und minus sechs beobachtet, und die Polarität änderte sich bei Kurven minus drei, wenn die Grenzfrequenz des High-Cut-Digitalfilters auf 30 Hertz eingestellt wurde. Die langsame Welle zeigte eine Schwingung.

Seine Phase verschob sich auch über Spur drei, wo sich die Polarität der 10-Hertz-gefilterten EPP-Welle änderte. Bei diesem Probanden wurde das Intervall zwischen benachbarten positiven Spitzen der Oszillation gemessen. Das durchschnittliche Intervall zwischen den Spitzen betrug 31,7 Millisekunden über 16 Aufnahmen.

Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie Sie die EPP-Komponente aus der Oberflächen-EMG-Aufzeichnung extrahieren können. Bei diesem Verfahren ist es wichtig, daran zu denken, verschiedene Aufnahmeparameter passend zum EPP-Signal einzustellen und EMGs monopolar aufzunehmen. Das war's also.

Danke fürs Zuschauen und gute Spur mit deinen Experimenten.