EMG (elektromiogram)

EMG

Arus listrik kecil yang dihasilkan oleh serat-serat otot sebelum produksi otot
kekuatan. Arus tersebut dihasilkan oleh pertukaran ion di seluruh serat otot
membran, bagian dari proses sinyal untuk serat-serat otot untuk berkontraksi. sinyal
disebut elektromiogram (EMG) dapat diukur dengan menerapkan elemen konduktif atau
elektroda ke permukaan kulit, atau invasif dalam otot. Permukaan EMG adalah lebih
metode umum pengukuran, karena itu adalah non-invasif dan dapat dilakukan oleh
selain Dokter personil, dengan risiko minimal untuk subjek.
Pengukuran permukaan EMG tergantung pada sejumlah faktor dan amplitudo
permukaan EMG sinyal (sEMG) bervariasi dari nv ke kisaran rendah mV (Basmajian &
DeLuca, 1985). Amplitudo dan frekuensi waktu dan sifat domain sEMG yang
sinyal tergantung pada faktor-faktor seperti

waktu dan intensitas kontraksi otot
jarak elektroda dari daerah otot yang aktif
sifat dari jaringan atasnya (misalnya ketebalan kulit di atasnya dan adiposa
jaringan)
elektroda dan sifat penguat
kualitas dari kontak antara elektroda dan kulit

Dalam kebanyakan kasus, informasi mengenai waktu dan intensitas kontraksi otot yang diinginkan. para
sisa-satunya faktor memperburuk variabilitas dalam catatan EMG, membuat
interpretasi hasil lebih sulit. Namun demikian, ada metode untuk mengurangi
dampak yang non-otot faktor yang pada sifat dari sinyal EMG. Sebagai contoh,
banyak variabilitas dalam sinyal sEMG dapat diminimalkan melalui:
• menggunakan elektroda yang sama dan penguat (yaitu parameter sinyal yang sama pengkondisian)
• memastikan konsistensi dalam kualitas kontak antara elektroda dan kulit
Dalam mata pelajaran, variabilitas dari sinyal sEMG juga dapat dikurangi dalam berturut-turut
sesi rekaman dengan menempatkan elektroda di lokasi kulit yang sama. Selain itu,
ada metode lain dari normalisasi sinyal EMG untuk mengurangi variabilitas baik
dalam dan di antara mata pelajaran. Banyak isu yang paling penting yang berkaitan dengan
akuisisi dan analisis sinyal sEMG baru-baru ini dibahas dalam multi-nasional
konsensus inisiatif yang disebut SENIAM: Permukaan EMG Pengkajian Non-Invasif dari
Otot

Mengukur dan akurat mewakili sinyal sEMG tergantung pada sifat-sifat
elektroda dan interaksi mereka dengan kulit, desain amplifier, dan konversi dan
berikutnya penyimpanan EMG sinyal dari analog ke bentuk digital (yaitu A / D konversi).
Kualitas diukur EMG sering digambarkan oleh rasio antara diukur
EMG sinyal dan kontribusi suara yang tidak diinginkan dari lingkungan. Tujuannya adalah untuk
memaksimalkan amplitudo sinyal sambil meminimalkan kebisingan. Dengan asumsi bahwa
penguat desain dan proses dari A D konversi / melebihi standar yang dapat diterima (lihat di bawah
dan Gerdle et al, 1999.), sinyal untuk rasio kebisingan ditentukan hampir secara eksklusif oleh

elektroda, dan lebih khusus, sifat-sifat dari elektroda - elektrolit - kulit
kontak.
Sisa dari dokumen ini menguraikan faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik
EMG sinyal, dengan penekanan pada mekanisme untuk meningkatkan konsistensi dan akurasi
dari sinyal sEMG. Untuk informasi lebih rinci silakan merujuk pada metode sEMG
bab "Akuisisi, Pengolahan dan Analisis elektromiogram Permukaan", di
buku terakhir (1999) berjudul "Teknik Modern di Neuroscience Research" (U. Eds.
Windhorst & H. Johansson).

Sumber Kebisingan
Sebelum kita dapat mengembangkan strategi untuk menghilangkan suara yang tidak diinginkan kita harus memahami apa yang
sumber-sumber kebisingan. Kedua jenis kebisingan Ambient kebisingan dan kebisingan transduser.

ambient Kebisingan
Ambient kebisingan yang dihasilkan oleh perangkat elektromagnetik seperti komputer, piring kekuatan,
saluran listrik dll Pada dasarnya setiap perangkat yang terhubung ke dinding A / C (alternating
Saat ini) stopkontak memancarkan Ambient kebisingan. Kebisingan ini memiliki berbagai frekuensi
komponen, bagaimanapun, komponen frekuensi dominan adalah 50Hz atau 60Hz,
sesuai dengan frekuensi listrik A / C (yaitu stopkontak).
transduser Kebisingan
Kebisingan transduser dihasilkan pada elektroda - persimpangan kulit. Elektroda berfungsi untuk
mengubah arus ion yang dihasilkan dalam otot menjadi arus elektronik yang dapat
dimanipulasi dengan sirkuit elektronik dan disimpan dalam bentuk baik analog atau digital sebagai
tegangan potensial. Ada dua jenis sumber-sumber kebisingan yang dihasilkan dari transduksi ini
dari ionik ke bentuk elektronik:

D / C (Direct Current) Tegangan Potensi: disebabkan oleh perbedaan impedansi
antara kulit dan sensor elektroda, dan dari oksidatif dan reduktif
reaksi kimia yang terjadi di wilayah kontak antara elektroda dan
gel konduktif (Gerdle et al., 1999)
A / C (Alternating Current) Tegangan Potensi: dihasilkan oleh faktor-faktor seperti
fluktuasi impedansi antara transduser konduktif dan kulit. satu
metode yang efektif untuk mengurangi efek impedansi adalah dengan menggunakan elektroda Ag-AgCl.
Elektroda ini terdiri dari permukaan logam perak berlapis dengan lapisan tipis perak
klorida materi. (Duchene & Goubel, 1993)

Tujuan dengan pengukuran EMG adalah untuk memaksimalkan sinyal untuk rasio kebisingan. teknologi
Perkembangan ini telah menurunkan tingkat kebisingan di sinyal EMG. Yang paling penting
pembangunan pengenalan teknik perekaman bipolar. elektroda bipolar
pengaturan yang digunakan dengan penguat diferensial, yang berfungsi untuk menekan sinyal
umum untuk kedua elektroda. Pada dasarnya, amplifikasi diferensial mengurangi potensi
di satu elektroda dari yang di elektroda lainnya dan kemudian menguatkan perbedaan.

Umum untuk kedua situs berkorelasi sinyal, seperti dari sumber daya dan elektromagnetik
perangkat, tetapi juga sinyal EMG dari otot-otot lebih jauh ditekan. Selain itu,
D / C komponen seperti yang dihasilkan selama-potensi di persimpangan kulit elektroda akan
dideteksi dengan amplitudo yang sama (lihat di bawah) dan karena itu akan ditekan.
Sebaliknya, sinyal dari jaringan otot dekat ke elektroda tidak akan berkorelasi dan
akan diperkuat (Gerdle et al., 1999). Munculnya rekaman bipolar dengan diferensial
pra-amplifikasi telah memungkinkan rekaman EMG bandwidth penuh, sementara meningkatkan
resolusi spasial (yaitu ukuran area perekaman). Ini juga memiliki efek
meningkatkan sinyal ke rasio kebisingan.
Salah satu faktor yang tersisa adalah bagaimana kualitas dari elektroda - kontak kulit dampak
Proses amplifikasi diferensial dalam pengukuran EMG bipolar. Elektroda - kulit
kontak kuantitatif ditentukan oleh perlawanan dari kulit dan jaringan di bawahnya, di
Selain kapasitansi dari elektroda. Hal ini umumnya disebut elektroda - kulit
impedansi. Elektroda - impedansi kulit dapat diukur secara kuantitatif, seperti dengan
impedansi BISIM pengukuran perangkat yang ditawarkan oleh Bortec.

Pentingnya Kulit - Impedansi Elektroda
Konsistensi dalam impedansi sangat penting untuk keandalan pengukuran EMG. modern
pra-desain penguat (impedansi masukan yang tinggi yaitu) telah mengurangi pentingnya mengukur
EMG dengan tingkat rendah dari elektroda - impedansi kulit. Sementara tingkat absolut dari otot
impedansi bukan merupakan faktor kritis, stabilitas di impedansi dari waktu ke waktu dan keseimbangan dalam
impedansi antara situs elektroda memiliki pengaruh yang besar pada sinyal untuk rasio kebisingan
dari sinyal EMG diukur (Freriks dan Hermens, 2000), baik dalam hal tingkat kebisingan
dan spasial resolusi.

Saldo impedansi antara situs elektroda adalah penting untuk meminimalkan kebisingan
komponen. Impedansi pada setiap situs tidak harus seimbang sempurna, bagaimanapun,
mereka harus relatif sama. Tingkat keseimbangan impedansi agak sewenang-wenang,
tergantung pada sifat dari pra-penguat diferensial dalam penggunaan, antara faktor-faktor lainnya.
Impedansi menentukan tingkat energi dari sinyal listrik diukur pada setiap
situs elektroda (yaitu pandangan dari otot dan lingkungan bahwa tindakan elektroda).
Sebagai impedansi menjadi semakin berbeda antara situs elektroda, demikian juga
kekuatan sinyal memasuki proses amplifikasi diferensial. diferensial
amplifikasi hanya membatalkan komponen sinyal umum. Sebagai contoh, jika energi
kekuasaan-line kebisingan yang berbeda, beberapa noise akan tetap pada sinyal berikut
proses amplifikasi diferensial (Gerdle et al., 1999). Demikian pula, tegangan D / C
potensial akan berbeda dan bagian dari itu tidak akan dibatalkan. Jika penguat pra-tidak
memiliki cukup D / C penekanan kebisingan dalam komponen D / C sisa, setelah diperkuat,
dapat menyebabkan pra-penguat ketidaktepatan, ketidakstabilan dan saturasi.

Aturan umum adalah elektroda yang lebih seimbang - Kulit impedansi antara elektroda
situs, semakin rendah kebisingan dan sebagai hasilnya lebih tinggi sinyal untuk rasio kebisingan. Mengingat kompleksitas sinyal EMG, sulit untuk memprediksi atau mengukur sampai sejauh mana
impedansi seimbang mengubah sifat dari sinyal EMG. Cukuplah untuk mengatakan bahwa dengan
mencapai keseimbangan serupa di impedansi adalah cara terbaik untuk meningkatkan keandalan
Pengukuran EMG.
Hal ini juga penting bahwa impedansi tetap konsisten selama durasi
pengukuran sesi. Untuk alasan yang sama dengan yang di atas, sinyal untuk rasio kebisingan akan
berjalan jika drift impedansi selama pengukuran, seperti yang akan resolusi spasial dari
EMG direkam sinyal. Bukti terbaru menunjukkan bahwa tingkat relatif dari elektroda -
impedansi kulit memiliki efek yang signifikan pada energi dari sinyal EMG diukur. itu
adalah, impedansi rendah (<10 kOhm) menghasilkan tingkat energi yang tinggi untuk frekuensi EMG
komponen di bawah 100 Hz dibandingkan dengan elektroda tinggi - impedansi kulit (> 100 kOhm).

Sebaliknya, untuk frekuensi komponen sinyal EMG antara 100 dan 150 Hz, rendah
elektroda - impedansi kulit menghasilkan tingkat energi sinyal rendah dari pengukuran
dengan impedansi tinggi (Hewson et al., 2002). Temuan lain mendukung hasil (Duff et
al, 2002.), menunjukkan resolusi spasial (yaitu pandangan listrik ke otot) adalah
diubah dengan perubahan dalam elektroda - impedansi kulit. Oleh karena itu, sangat penting bahwa
impedansi tetap konsisten sepanjang sesi pengukuran. untuk lebih
informasi, lihat Gerdle et al, 1999..
Persiapan kulit
Elektroda - antarmuka kulit menghasilkan potensial tegangan D / C, terutama disebabkan oleh besar
peningkatan impedansi dari lapisan terluar kulit, termasuk bahan kulit mati dan
sekresi minyak. Ini potensial D / C, umum untuk semua elektroda, dapat diminimalkan dengan
kulit yang tepat persiapan. Bahkan, kualitas kontak biasanya berkurang setidaknya
faktor 10 dengan persiapan yang tepat (Merletti dan Migliorini, 1998). para SENIAM
inisiatif merekomendasikan bahwa kulit akan cukup siap (www.rrd.nl/projects/
content/fil_100.htm).

Cross Talk
Hal ini penting untuk mengenali bahwa sEMG bipolar tidak selalu representasi selektif
dari aktivitas listrik dari otot tunggal secara langsung mendasari elektroda rekaman.
Dengan otot-otot kecil elektroda dapat mengabaikan aktivitas listrik dari satu atau lebih
otot tetangga dan sinyal mereka mungkin crosstalk dengan sEMG dari yang diinginkan
otot. Sementara sinyal sumber yang dekat dengan elektroda akan mendominasi sEMG dicatat
sinyal, sumber lebih jauh dari otot-otot lain mungkin mengalami crosstalk (Gerdle et al.,
1999).
Jarak untuk pengukuran elektroda efektif adalah radius sekitar elektroda di mana
amplitudo sinyal kontribusi lebih besar dari standar deviasi dari sinyal
kebisingan (Gerdle et al., 1999). Amplitudo dari sinyal membusuk sEMG bipolar

eksponensial dengan jarak meningkat dari elektroda rekaman (Day, 1997). Hal ini
karena fakta bahwa serat-serat otot, lemak subkutan dan kulit anisotropik dan bertindak sebagai
spasial filter dengan sifat frekuensi rendah lulus, di mana peningkatan jarak
antara serat otot dan elektroda meningkatkan efek penyaringan. efektif ini
berarti bahwa sinyal kurang dan kurang akan dapat diukur dari semakin lebih jauh
sumber listrik, dan sama, bahwa frekuensi kontribusi sEMG menjadi
semakin rendah (yaitu pergeseran dalam spektrum frekuensi untuk frekuensi yang lebih rendah) (Lindstrom &
Magnusson, 1977).
Crosstalk dapat dihindari dengan memilih ukuran yang tepat dari konduktif elektroda
area dan jarak antar-elektroda yang sesuai. Penurunan ukuran konduktif
wilayah mengurangi jarak pengukuran sEMG efektif (yaitu kedalaman). Demikian pula, penurunan
jarak antar-elektroda berkurang jarak pencatatan efektif dan pergeseran EMG
bandwidth untuk frekuensi yang lebih tinggi (Lindstrom & Magnusson, 1977). para SENIAM
Inisiatif memiliki informasi mengenai prosedur penempatan elektroda yang direkomendasikan untuk berbagai
otot dan area otot (www.rrd.nl/projects/content/fil_100.htm).
sEMG Normalisasi

Potensi tegangan dari sinyal sEMG terdeteksi oleh elektroda sangat tergantung pada
beberapa faktor, bervariasi antara individu dan juga dari waktu ke waktu dalam individu.
Dengan demikian, amplitudo sEMG sendiri tidak berguna dalam perbandingan kelompok, atau mengikuti
peristiwa selama jangka waktu yang panjang (Mathiassen, 1997). Kenyataan bahwa EMG direkam
amplitudo tidak pernah mutlak terutama disebabkan oleh fakta bahwa impedansi bervariasi antara
serat-serat otot aktif dan elektroda dan tidak diketahui (Gerdle et al., 1999).
Oleh karena itu, ketika membandingkan variabel amplitudo antara pengukuran, normalisasi
beberapa jenis yang dibutuhkan, yaitu sEMG yang dikonversi ke skala yang umum untuk semua
pengukuran kesempatan. Normalisasi amplitudo sinyal sehubungan dengan kekerasan atau torsi
adalah teknik yang umum digunakan. Biasanya, EMG berhubungan dengan kontraksi maksimal,
atau kontraksi submaximal pada tingkat yang diketahui kekuatan. Untuk contoh-contoh lain dan jenis
normalisasi sinyal silakan lihat makalah oleh Mathiassen et al. (1995, 1997) dan Merletti
et al. (1995).

Jenis Elektroda
Dua jenis elektroda permukaan yang umum digunakan:
• Keringkan elektroda dalam kontak langsung dengan kulit
• Gel elektroda menggunakan gel elektrolitik sebagai antarmuka kimia antara
kulit dan bagian logam dari elektroda

elektroda kering
"Elektroda kering terutama digunakan dalam aplikasi dimana geometri atau ukuran elektroda
tidak memungkinkan gel "(Gerdle et al., 1999). Bar elektroda dan elektroda array
contoh elektroda kering. Dengan elektroda kering itu adalah umum untuk memiliki penguat pra-
sirkuit di lokasi elektroda, karena sebagian ke elektroda tinggi - impedansi kulit
terkait dengan elektroda kering. Dengan demikian, elektroda kering (biasanya> 20g) adalah jauh
lebih berat dari elektroda gel (<1g). Massa inersia meningkat meningkatkan kesulitan
dalam mempertahankan fiksasi elektroda, dibandingkan dengan elektroda gel.

Elektroda gel
Elektroda gel menggunakan gel elektrolitik sebagai antarmuka kimia antara kulit dan
logam bagian dari elektroda. Reaksi kimia oksidatif dan reduktif berlangsung di
daerah kontak permukaan logam dan gel. Perak - perak klorida (Ag-AgCl) adalah
komposit yang paling umum untuk bagian logam dari elektroda gel. Lapisan AgCl
memungkinkan arus dari otot untuk lulus lebih bebas melintasi persimpangan antara
elektrolit dan elektroda. Hal ini memperkenalkan suara kurang listrik menjadi pengukuran,
dibandingkan dengan elektroda logam yang setara (misalnya Ag). Karena fakta ini, Ag-AgCl
elektroda yang digunakan di lebih dari 80% dari permukaan aplikasi EMG (Duchene & Goubel, 1993).

Elektroda gel dapat sekali pakai atau dapat digunakan kembali. Elektroda pakai adalah yang paling
umum karena mereka sangat ringan. Elektroda pakai datang dalam berbagai macam
bentuk dan ukuran, dan bahan yang terdiri dari patch dan bentuk konduktif
gel bervariasi antara produsen. Dengan elektroda aplikasi yang tepat, pakai
meminimalkan risiko pemindahan elektroda bahkan selama gerakan cepat.
SENIAM Rekomendasi untuk Elektroda bipolar sEMG
Para SENIAM inisiatif (www.rrd.nl/projects/content/fil_100.htm, Freriks dan Hermens,
2000) memiliki rekomendasi untuk pembangunan elektroda bipolar sEMG (sensor)
termasuk:
• Elektroda bentuk
• Elektroda Ukuran
• Inter-elektroda jarak jauh
• Elektroda materi
• Elektroda konstruksi

Bentuk elektroda
• "Bentuk elektroda didefinisikan sebagai bentuk daerah konduktif". elektroda
datang dalam beberapa bentuk persegi dari lingkaran untuk elektroda berbentuk ke bar. para
Implikasi praktis adalah bahwa luas permukaan untuk setiap situs elektroda (yaitu bipolar)
harus sama, sehingga impedansi input pada setiap situs serupa dan umum

gangguan mode terbatas. "SENIAM tidak menemukan kriteria yang jelas dan obyektif
untuk rekomendasi untuk bentuk elektroda ".
elektroda Ukuran
• Ukuran elektroda "didefinisikan sebagai ukuran dari permukaan area konduktif dari
sEMG elektroda ". SENIAM merekomendasikan bahwa ukuran "dari elektroda di
arah serat otot maksimum 10mm ".
• "Setelah kenaikan tegak lurus ukuran serat otot (elektroda bar
tegak lurus dengan serat otot), diharapkan bahwa pandangan dari elektroda
meningkat. Tidak ada data kuantitatif pada sejauh mana efek ini pada sEMG yang
karakteristik tersedia saat ini. "
• "Setelah peningkatan ukuran dalam arah serat otot, dapat ditunjukkan
bahwa hal ini memiliki efek integratif pada sinyal sEMG, meningkatkan terdeteksi
amplitudo dan penurunan isi frekuensi tinggi. "
• "Persediaan Eropa menunjukkan bahwa elektroda lingkaran dengan diameter lingkaran
dari 10mm yang paling disukai. "

• "Untuk sensor bipolar, secara umum, ukuran elektroda harus cukup besar
untuk merekam kolam wajar unit motor, namun cukup kecil untuk menghindari crosstalk
dari otot-otot lain. "

Jarak antar-Elektroda

• "Inter-elektroda jarak didefinisikan sebagai jarak pusat ke pusat antara
konduktif elektroda daerah. "
• "Pengaruh jarak antar-elektroda pada mengambil area dan crosstalk
item yang relevan dalam literatur. "
• SENIAM merekomendasikan menerapkan "elektroda bipolar sEMG sekitar
direkomendasikan sensor lokasi dengan jarak antar-elektroda 20mm ".
• "Ketika elektroda bipolar sedang diterapkan pada otot relatif kecil antar-
jarak elektroda tidak boleh melebihi ¼ dari panjang serat otot. Dengan cara ini
rekaman tidak stabil, karena tendon dan motor akhir-piring efek dapat dihindari. "

elektroda Bahan

• "SENIAM menyarankan untuk menggunakan pra-gel Ag / AgCl elektroda."
• "Bahan elektroda yang membentuk lapisan kontak dengan kulit perlu
mewujudkan kontak kulit elektroda yang baik, impedansi elektroda kulit rendah, dan
'stabil' perilaku dalam waktu (yaitu, sehubungan dengan impedansi dan kimia
reaksi pada antarmuka kulit). "
• "inventaris telah menunjukkan bahwa berbagai jenis bahan yang digunakan: Ag / AgCl
(perak / perak klorida), AgCl (perak klorida), Ag, Au dll "
• "Elektroda sebagian besar dikombinasikan dengan gel elektroda."
• "Elektroda pasta gel dan digunakan untuk mengurangi impedansi elektroda-kulit."

• elektroda sekali pakai dan dapat digunakan kembali memberikan kinerja yang sama; elektroda dapat digunakan kembali
memiliki peningkatan risiko karakteristik pengukuran yang tidak tepat dan tidak konsisten
melalui impedansi perubahan.

elektroda Konstruksi
• Didefinisikan sebagai "pembangunan (mekanik) yang digunakan untuk mengintegrasikan
elektroda, kabel dan (jika berlaku) penguat pra-".
• "SENIAM merekomendasikan konstruksi dengan jarak antar elektroda tetap, dibangun
dari bahan ringan. "
• "Kabel perlu diperbaiki menggunakan selotip atau karet gelang sedemikian rupa sehingga
artefak menarik dapat dihindari. "
• "Jika dalam kontraksi dinamis cepat pembangunan sensor menyebabkan terlalu banyak
(gerakan) artefak karena inersia konstruksi, SENIAM merekomendasikan
untuk memperbaiki jarak antar elektroda menggunakan (dua sisi) tape atau cincin. "

• Diharapkan bahwa pembangunan (dan massa) tidak secara langsung mempengaruhi sEMG yang
karakteristik. Ini adalah beberapa efek tidak langsung tetap potensial yang dapat
mengganggu atau mengganggu pola sEMG direkam.
• "Jika pembangunan sensor adalah sedemikian rupa sehingga jarak antar elektroda dapat bervariasi
selama kontraksi otot, ini akan memodulasi amplitudo, bentuk dan lebar
potensi tindakan, dan akibatnya akan mempengaruhi pola interferensi baik
sehubungan dengan amplitudo dan frekuensi karakteristik. "
• "Jika pembangunan sensor tersebut bahwa elektroda dan kabel dapat bergerak,
ada risiko potensial untuk artefak gerakan (karena menarik kabel atau
inersia konstruksi). "

elektroda Penempatan
Sinyal EMG memberikan pandangan dari aktivitas listrik dalam otot (s) selama kontraksi.
Pandangan listrik sangat tergantung pada di mana elektroda yang melapisi otot
bunga. Sejak penempatan elektroda menentukan pandangan listrik dari otot, maka
penting dalam pengukuran EMG untuk konsisten dalam penempatan elektroda untuk
subjek selama sesi rekaman berturut-turut dan antara mata pelajaran yang berbeda. ketika
menentukan penempatan elektroda, penggunaan pedoman yang ditetapkan dalam internasional
SENIAM inisiatif sangat dianjurkan. Salah satu kiriman ini terakhir
inisiatif konsensus prosedur penempatan elektroda untuk 27 wilayah otot yang berbeda.
Silakan lihat situs web SENIAM (www.rrd.nl/projects/content/fil_100.htm) untuk lebih lanjut
rincian atau hubungi Bortec Biomedis Ltd

Lokasi didefinisikan sebagai sensor posisi dua situs bipolar atasnya otot
dalam hubungannya dengan garis antara dua landmark anatomi. Tujuan dari penempatan sensor adalah
untuk mencapai lokasi di mana permukaan yang baik dan stabil EMG sinyal dapat diperoleh. ada
adalah dua strategi umum untuk penempatan elektroda. Dari permukaan kulit
elektroda dapat diatur secara longitudinal sehubungan dengan sumbu panjang otot dan
melintang, tegak lurus dengan sumbu panjang.

• longitudinal: rekomendasi adalah untuk menempatkan elektroda bipolar pengaturan
setengah dari motor distal akhir piring (aproksimasi - otot pertengahan garis) zona
dan distal tendon. Tujuannya adalah untuk menghindari sensor atasnya zona persarafan
atau tendon selama seluruh jajaran gerak.
• transversal: rekomendasi adalah untuk menempatkan elektroda bipolar pada otot sehingga
bahwa sensor masing-masing jauh dari batas dari area perekaman otot
bunga. Hal ini dapat terdiri dari kompartemen dari otot besar dan tetangga
otot-otot yang mendasari daerah elektroda. Biasanya, ini berarti bahwa garis
antara pusat dari sensor elektroda kira-kira sejajar dengan sumbu panjang
otot.

Sinyal penyejuk dan Amplifikasi
Kedatangan elektronik modern dan proses amplifikasi diferensial telah memungkinkan
pengukuran sinyal EMG dari kebisingan yang rendah dan sinyal kesetiaan yang tinggi (sinyal yaitu tinggi untuk
rasio kebisingan). Dengan amplifikasi diferensial, sekarang mungkin untuk mengukur penuh
efektif bandwidth dari sinyal EMG. Rentang frekuensi bandpass Khas dari
500 antara 10 dan 20Hz (high pass filter) untuk antara dan 1000Hz (low-pass
penyaringan). High-pass filtering diperlukan karena artefak gerakan yang terdiri dari
komponen frekuensi rendah (biasanya <10Hz). Low pass filter yang diinginkan untuk menghapus
komponen frekuensi tinggi untuk menghindari aliasing sinyal (lihat Gerdle et al., 1999). Di masa lalu,
itu umum untuk menghapus kekuasaan-line (A / C) kebisingan komponen (yaitu baik 50 atau 60Hz) oleh
menggunakan filter takik tajam. Lihat Gambar 1 di bawah ini. Ada masalah dengan takik penyaringan
karena EMG kontribusi sinyal besar pada frekuensi ini dan tetangga. para
hasil dari takik penyaringan adalah hilangnya sinyal informasi EMG penting, sehingga kedudukan
penyaringan harus dihindari sebagai aturan umum.

Amplifikasi juga diperlukan untuk mengoptimalkan resolusi perekaman atau digitalisasi
peralatan (untuk informasi lebih lanjut lihat Gerdle et al, 1999.). Amplifier berkualitas tinggi telah
disesuaikan keuntungan antara, setidaknya, 100 dan 10 000 untuk memaksimalkan sinyal untuk rasio kebisingan
dari sinyal EMG selama perekaman masing-masing. Kisaran keuntungan menyediakan cukup
berbagai amplifikasi untuk sinyal EMG permukaan yang bisa berkisar biasanya dari 0 sampai
6mV puncak ke puncak (Basmajian & DeLuca, 1985). AMT-8 EMG Sistem dari Bortec
Biomedis Ltd memiliki berbagai keuntungan antara 100 dan 15 000.
Kualitas sinyal EMG, sebagian, tergantung pada karakteristik dari amplifikasi
proses. Meskipun mungkin ada beberapa tahapan amplifikasi, tahap yang paling penting adalah
sering digambarkan sebagai pra-amplifikasi. Pra-amplifikasi menyiratkan tahap pertama
amplifikasi, dekat dengan sumber sinyal. Ada beberapa parameter penting dalam pra-
penguat sinyal pengkondisian sinyal EMG.

Sifat ideal pra-penguat
Ada beberapa sifat penting untuk dipertimbangkan dalam pra-amplifier:
• Modus tinggi rasio penolakan umum
• impedansi masukan yang sangat tinggi
• Pendek jarak ke sumber sinyal
• Kuat sinyal DC penekanan

Modus umum Rasio penolakan (CMRR)
Pengaturan elektroda bipolar digunakan dengan penguat diferensial, yang berfungsi untuk
menekan sinyal umum untuk kedua elektroda. Pada dasarnya, diferensial amplifikasi
mengurangi potensial pada satu elektroda dari yang di elektroda lainnya dan kemudian menguatkan
perbedaan. Umum untuk kedua situs berkorelasi sinyal, seperti dari sumber daya dan
perangkat elektromagnetik, tetapi juga sinyal EMG dari otot-otot lebih jauh ditekan.
Rasio penolakan mode umum memberikan indeks pada sejauh umum yang
komponen sinyal dari sinyal dilemahkan. Dengan demikian diinginkan untuk memiliki
tertinggi penolakan mode umum (CMR) mungkin. Pada saat ini CMRR terbaik yang dapat
secara realistis dicapai dengan teknologi saat ini adalah sekitar 120 (dB / oktaf @ misalnya 60Hz).
CMR dinyatakan dalam bentuk logaritmik, sehingga peningkatan CMRR dari 90 (dB) untuk
110 (dB) adalah peningkatan 100 x. Lihat Tabel 1 untuk konversi CMR dalam (dB) ke
linier skala. Para Bortec Biomedis pra-amplifier mencapai CMRR dekat 115 (dB @
60Hz).

Impedansi masukan
Hal ini sangat penting bahwa pra-amplifier EMG memiliki impedansi masukan yang tinggi. Input (yakni
sumber) impedansi biasanya kurang dari 50 kOhms dengan elektroda gel dan kulit yang tepat
persiapan. Dalam rangka untuk mengukur tegangan secara akurat, resistansi masukan dari

perangkat pengukuran harus jauh lebih besar dari impedansi pada skin1
. Jika tidak,
sinyal akan dilemahkan dan menyimpang karena efek dari proses yang disebut masukan
loading.
Untuk rekaman elektroda gel impedansi input dalam kisaran puluhan MOhms cukup.
Misalnya, pra-amplifier dari Biomedis Ltd Bortec menggunakan komponen aktif dengan
impedansi masukan mencapai 10GOhm. Sebaliknya, untuk rekaman elektroda kering dengan
jauh lebih tinggi kulit elektroda impedansi, ke dalam ribuan KOhms (beberapa MOhms yaitu),
masukan impedansi dalam kisaran GOhm (yaitu 1010
  Ohm) yang diperlukan untuk mencapai
sinyal memadai untuk rasio kebisingan.

Jarak dari Sumber Sinyal
Satu kelemahan dengan impedansi masukan yang tinggi adalah bahwa garis kekuatan suara, RF (frekuensi radio)
suara dan gerakan artefak diperkenalkan di kabel memimpin dengan cara kapasitif
kopling: semakin tinggi impedansi masukan dari penguat pra-, semakin besar dampak dari
kebisingan dan artefak gerakan dari kawat timah. Artinya, dengan peningkatan panjang mengarah
meningkat kapasitansi parasit, sehingga suara digabungkan dihasilkan meningkat. di lain
kata-kata, panjang panjang memimpin dikombinasikan dengan impedansi tinggi dari pra-penguat hasil dalam
mengurangi sinyal untuk rasio kebisingan.
Untuk rekaman elektroda dengan elektroda gel rendah - tingkat impedansi kulit, efek ini
minimal, memberikan panjang memimpin singkat dari elektroda untuk penguat pra-yang digunakan.
Bortec Biomedis pra-amplifier secara khusus dirancang untuk jangka pendek mengakibatkan, untuk
meminimalkan massa perakitan elektroda ke patch dan klip pra-penguat
lampiran.

Untuk rekaman elektroda kering, penguat pra-biasanya ditempatkan dengan elektroda
sensor meminimalkan jarak memimpin. Hal ini meningkatkan massa perakitan elektrode
melekat pada subjek, meningkatkan risiko fiksasi memadai. Fiksasi yang tidak memadai dapat
menyebabkan terganggunya modus umum di amplifier dan artefak gerakan, yang akan
efektif mengurangi sinyal ke rasio kebisingan dari EMG direkam.
D / C Sinyal Supresi
Adalah penting bahwa pra-penguat sirkuit memiliki yang kuat D / C penekanan komponen
sirkuit. Ada D / C komponen disebabkan oleh faktor yang melibatkan kulit dan impedansi
reaksi kimia antara kulit dan elektroda dan gel. Setiap perbedaan di D / C
potensial diukur pada masing-masing sensor elektroda akan diperkuat, yang dapat menyebabkan
untuk pra-penguat ketidakstabilan atau saturasi. Ketidakstabilan semacam ini sering disebut sebagai
modus umum gangguan.

Tes praktis dari kapasitas penindasan D / C pra-amplifier adalah untuk membombardir
pra-penguat dengan D / C bidang potensial, dengan menggunakan pengukuran EMG dalam hubungannya dengan
                                               
1
  Aturan praktis yang khas dalam elektronik adalah untuk impedansi input dari pra-amplifier harus minimal 10
kali elektroda - impedansi kulit: setidaknya 100 kali diperlukan untuk pengukuran presisi tinggi.

D / C elektromagnetik berdasarkan menangkap gerakan peralatan atau ketika saraf merangsang atau
otot dengan stimulator magnet.
AMT-8 EMG Sistem dari Biomedis Ltd Bortec sering digunakan dalam kehadiran
peralatan memancarkan tingkat tinggi dari D / C radiasi elektromagnetik. Penurunan dalam
sinyal untuk rasio kebisingan mengherankan kecil menunjukkan bahwa sirkuit penindasan D / C
efektif.