مقایسه یک شیوه جدید همسان سازی فعالیت الکترومایوگرافی عضلات زانو در راه رفتن با شیوه همسان سازی مبتنی بر ماکزیمم انقباض ایزومتریک

در بررسی­های الکترومیوگرافی نرمال­سازی سیگنال­ها برای اینکه از قابلیت مقایسه و تفسیر برخوردار باشند مورد قبول همگانی است اما به دلیل فقدان یک روش استاندارد برای نرمال سازی تفاوت های زیادی در روش نرمال سازی وجود دارد

مقایسه یک شیوه جدید همسان سازی فعالیت الکترومایوگرافی عضلات زانو در راه رفتن با شیوه همسان سازی مبتنی بر ماکزیمم انقباض ایزومتریک

در بررسی­های الکترومیوگرافی نرمال­سازی سیگنال­ها برای اینکه از قابلیت مقایسه و تفسیر برخوردار باشند مورد قبول همگانی است. اما به دلیل فقدان یک روش استاندارد برای نرمال سازی تفاوت های زیادی در روش نرمال سازی وجود دارد.  این تفاوت ها به روش اندازه گیری سیگنال مرجع مربوط است. هدف از اجرای این مطالعه مقایسه پایایی سه روش نرمال­سازی انقباض زیر بیشینه، انقباض بیشینه پویا و حداکثر انقباض ارادی ایزومتریک برای نرمال سازی فعالیت عضلات اندام تحتانی بود. روش: چهارده نفر از دانشجویان دانشگاه بوعلی سینا به طور تصادفی از میان افراد در دسترس در این مطالعه شرکت کردند. میانگین سن، قد و جرم به ترتیب (24.5سال)، (165.2) و (55.9) بود. برای ثبت فعالیت الکترومیوگرافی عضلات از الکترودهای سطحی دو قطبی و دستگاه 16 کاناله EMG مدل MA-300-16 (با فرکانس 2500هرتز، پهنای باند 1250، فیلتر میان گذر 10-500 و فیلتر ناچ 50 هرتز) و از چهار دوربین Vicon مدل MX T-series camera برای جدا کردن فازهای حرکتی با فرکانس 200هرتز استفاده شد. از چند روش مختلف برای به دست آوردن سیگنال مرجع استفاده شد که عبارتند از جمله برای عضله راست رانی روش های حمل بار با 20% وزن بدن در وضعیت خوابیده روی تخت، پرش سارجنت و اسکات با 70% یک تکرار بیشینه، عضله پهن داخلی و پهن خارجی روش­های حمل بار با 20% وزن بدن در وضعیت خوابیده روی تخت و اسکات با 70% یک تکرار بیشینه، عضله دوقلوی خارجی و داخلی روش­های پرش سارجنت و حمل بار با 20% وزن بدن در وضعیت ایستاده و برای عضله درشت­نئی قدامی حمل بار با 20% وزن بدن در وضعیت نشسته روی صندلی و روش مرسوم MVIC. الکترودها روی عضلات راست رانی، پهن داخلی، پهن خارجی، دوقلوی خارجی؛ دوقلوی داخلی و درشت­نئی قدامی بر اساس دستورالعمل SENIAM قرار داشتند. برای تجزیه و تحلیل­های آماری از آنالیز واریانس با اندازه­های تکراری،  ANOVA چند متغیره و آزمون T همبسته استفاده شد. همچنین برای پایایی داده­ها از ICC و ضریب تغییر (CV) استفاده شد. نتایج: برای عضله راست رانی مقادیر ضریب تغییرات برای سه روش اسکات، حمل بار و پرش سارجنت به ترتیب 6/30، 6/40 و 4/20، ICC نیز برای این سه روش ذکر شده به ترتیب 97/0، 97/0 و 96/0 بود. همبستگی بین دو تکرار در روش اسکات (73/0 تا 93/0)، برای حمل بار(97/0 تا 98/0) و برای پرش سارجنت(72/0 تا 95/0) بود. مقادیر CV و ICC برای عضله پهن داخلی  به ترتیب در روش­های حمل بار و اسکات 6/29 و 2/39، 97/0 و 98/0 بود. همبستگی بین تکرارها در دو روش حمل بار و اسکات نیز به ترتیب (95/0 تا 96/0) و (94/0 تا 98/0) به دست آمد.برای عضله پهن خارجی میزان CV و ICC نیز در دو روش حمل بار و اسکات نیز به ترتیب 8/25 و 2/27، 96/0 و 90/0 بود. همبستگی بین دو تکرار در روش حمل بار (79/0 تا 93/0) و برای روش اسکات (90/0 تا 95/0) بود. برای عضله دوقلوی خارجی و داخلی نیز در روش حمل بار و پرش سارجنت میزان CV نیز به ترتیب(42 و37) و(29و 38) و مقدار ICC نیز به ترتیب (96/0و 93/0)و (97/0و 96/0) بود. میزان همبستگی بین تکرارها برای عضله دوقلوی خارجی در دو روش حمل بار و پرش سارجنت به ترتیب (85/0 تا 88/0) و (95/0 تا 97/0)  وبرای عضله دوقلوی داخلی این مقدارها در این روش ها به ترتیب (75/0 تا 94/0) و (78/0 تا 86/0) بود. در عضله درشت­نئی قدامی در دو روش حمل بار و MVIC به ترتیب میزان CV, ICC ،  38 و 33 ، 97/0 و 96/0بود. همبستگی بین تکرارها برای این عضله در دو روش حمل بار و MVIC به ترتیب (96/0 تا 99/0) و (96/0 تا 97/0) بود. برای عضله راست رانی نیز روش پرش سارجنت به دلیل مقدار ضریب تغییرات کمتر در اولویت قرار داشت . برای عضله پهن داخلی به دلیل ضریب تغییرات کوچکتر پیشنهاد می­شود. در عضله پهن خارجی به دلیل اینکه مقدار تمامی فاکتور خیلی به هم نزدیک بود برای جلوگیری از خستگی بیشتر و کاهش زمان روش MVIC پیشنهاد می­شود. با در نظر گرفتن تمامی فاکتورها برای عضله دوقلوی خارجی و دوقلوی داخلی به دلیل شدت فعالیت بیشتر در پرش سارجنت نسبت به حمل بار، پرش سارجنت پیشنهاد می­شود. برای عضله درشت­نئی قدامی نیز با توجه به ضریب تغییرات کوچکتر در روش MVIC استفاده از این روش در اولویت قرار داشت. اگرچه مقادیر در تمامی فاکتورها نیز در سایر تست ها برای تمامی عضلات نیز قابل قبول بود.

واژه­های کلیدی: نرمالسازی -  الکترومایوگرافی – عضلات مفصل زانو -  راه رفتن

فهرست مطالب

فصل اول

1-1 مقدمه. 1

1-2 بیان مسئله. 2

1-3 اهمیت و ضرورت انجام پژوهش... 3

1-4 هدف تحقیق.. 4

1-5 فرضیه‌های پژوهش... 4

1-6 روش اجرای پژوهش... 4

1-7 تعریف واژگان عملیاتی.. 5

فصل دوم

2-1 مقدمه  9

2-2 الکترومیوگرافی.. 9

2-2-1 تاریخچه الکترومیوگرافی سطحی.. 9

2-2-2 منشاء سیگنال. 13

2-2-2-1 واحد حركتی.. 13

2-2-2-2 قابلیت تحریك غشاء های عضلانی.. 14

2-2-2-3 تولید سیگنال EMG. 15

2-2-2-4 فاكتورهای موثر بر سیگنال EMG. 16

2-2-3 پردازش سیگنال- نرمالیزه كردن دامنه. 17

2-2-3-1 مفهوم نرمالسازی MVIC. 17

2-2-3-2 مزایای نرمال سازی از طریق MVIC. 18

2-2-3-3 موانع موجود در راه نرمال سازیMVIC. 19

2-2-4 نرمال سازی دامنه با میانگین داخلی و ارزش حداكثر. 20

2-2-5 دیگر روشهای نرمالسازی.. 20

2-3 آناتومی عضلات.. 21

2-3-1 عضله راست رانی.. 21

2-3-2 عضله پهن خارجی.. 22

2-3-3 عضله پهن داخلی.. 22

2-3-4 عضله درشتنئی قدامی.. 23

2-3-5 عضله دوقلو. 24

2-4 بیومکانیک راه رفتن.. 24

2-5 مراحل چرخه راه رفتن.. 25

2-5-1 رویدادهای مرحله استقرار 27

2-5-1-1 زیرشاخههای مرحله استقرار 29

2-5-1-2 رویدادهای مرحله نوسان.. 30

2-6 الگوی فعالیت عضلانی در حین یک سیکل کامل راه رفتن.. 31

2-7 سابقه تحقیق.. 31

فصل سوم

3-1 مقدمه. 37

3-2 نوع تحقیق.. 37

3-3 جامعه آماری و نحوه گزینش آزمودنیها 37

3-3-1 شرایط ورود به آزمون. 37

3-4 متغیرهای تحقیق.. 38

3-4-1 متغیرهای مستقل.. 38

3-4-2 متغیرهای وابسته. 38

3-5 ابزار اندازهگیری و روشها 38

3-5-1 اندازهگیری متغیرهای آنتروپومتریک... 38

3-5-2 اندازه‌گیری الکترومایوگرافی.. 38

3-5-2-1 عضلات و محل نصب الکترودها 39

3-5-2-2 وظایف حرکتی.. 40

3-5-3 اندازه‌گیری کینماتیکی.. 40

3-6 روش اجرا 41

3-7 تجزیه و تحلیل دادههای الکترومیوگرافی.. 43

3-8 ابزار تحقیق.. 46

فصل چهارم

4-1 مقدمه. 51

4-2 مقایسه شدت فعالیت عضلات در روشهای مختلف نرمالسازی.. 52

4-2-1 شدت فعالیت عضله راست رانی در سه روش مختلف نرمالسازی.. 52

4-2-2 فعالیت عضله پهن داخلی در تمرین اسکات و حمل بار 53

4-2-3 فعالیت عضله پهن خارجی در دو روش حمل بار و تمرین اسکات.. 54

4-2-4 فعالیت عضله دوقلوی داخلی هنگام پرش سارجنت و تحمل وزن روی پنجهها 55

4-2-5 فعالیت عضله دوقلوی خارجی در دو روش مختلف نرمالسازی. 55

4-2-6 فعالیت عضله درشتنئی قدامی در دو روش حمل بار و MVIC در برابر مقاوت.. 56

4-3 پایایی اندازهگیری RMS بیشینه عضله در روشهای مختلف.. 57

4-3-1 پایایی روشهای اندازهگیری RMS بیشینه فعالیت عضله راست رانی.. 57

4-3-2 پایایی روشهای اندازهگیری RMS بیشینه فعالیت عضله پهن خارجی و پهن داخلی در روشهای اسکات و حمل بار 58

4-3-3 پایایی روشهای اندازهگیری RMS بیشینه عضله دوقلوی خارجی و داخلی.. 60

4-3-4 پایایی اندازهگیری RMS بیشینه برای عضله درشتنئی قدامی در دو روش حمل بار و MVIC. 62

4-4 ضریب همبستگی درون گروهی عضلات در روشهای مختلف نرمالسازی.. 63

4-4-1 ضریب همبستگی درون گروهی عضله راست رانی در سه روش اسکات و حمل بار و پرش سارجنت   63

4-4-2 ضریب همبستگی درون گروهی عضله پهن داخلی در دو روش اسکات و حمل بار 64

4-4-3 ضریب همبستگی درون گروهی عضله پهن خارجی در دو روش حمل بار و اسکات.. 65

4-4-4 ضریب همبستگی درون گروهی عضله دوقلوی خارجی در دو روش تحمل وزن روی پنجه و پرش سارجنت   66

4-4-5 ضریب همبستگی درون گروهی عضله دوقلوی داخلی در دو روش حمل بار و پرش سارجنت.. 67

4-4-6 ضریب همبستگی درون گروهی عضله درشتنی قدامی در دو روش حمل بار و MVIC. 68

4-5 ضریب تغییرات شدت فعالیت  عضلات در روشهای مختلف نرمالسازی.. 69

4-5-1 ضریب تغییرات شدت فعالیت عضله راست رانی در سه روش نرمالسازی اسکات، حمل بار و پرش سارجنت   69

4-5-2 ضریب تغییرات شدت فعالیت عضله پهن داخلی در دو روش نرمالسازی اسکات و حمل بار. 70

4-5-3 ضریب تغییرات شدت فعالیت عضله پهن خارجی در دو روش نرمالسازی اسکات، حمل بار 71

4-5-4 ضریب تغییرات شدت فعالیت عضله دوقلوی داخلی در دو روش نرمالسازی تحمل وزن روی پنجه و سارجنت   72

4-5-5 ضریب تغییرات شدت فعالیت عضله دوقلوی خارجی در دو روش نرمالسازی حمل بار و سارجنت   73

4-5-6 ضریب تغییرات شدت فعالیت عضله درشت نی قدامی در دو روش نرمالسازی حمل بار و MVIC 74

4-6 مقایسه شدت فعالیت عضلات هنگام راه رفتن در روشهای مختلف نرمالسازی. 75

4-6-1 شدت فعالیت عضله راست رانی هنگام راه رفتن در سه روش نرمالسازی اسکات، حمل بار و پرش سارجنت   75

4-6-2 شدت فعالیت عضله پهن داخلی هنگام راه رفتن در دو روش نرمالسازی اسکات و حمل بار 76

4-6-3 شدت فعالیت عضله پهن خارجی هنگام راه رفتن در دو روش نرمالسازی اسکات و حمل بار 77

4-6-4 شدت فعالیت عضله دوقلوی خارجی هنگام راه رفتن در سه روش نرمالسازی حمل بار و پرش سارجنت. 78

4-6-5 شدت فعالیت عضله دوقلوی داخلی هنگام راه رفتن در دو روش نرمالسازی تحمل وزن روی پنجه و پرش سارجنت. 79

4-6-6 شدت فعالیت عضله درشتنئی قدامی هنگام راه رفتن در دو روش نرمالسازی حمل بار وMVIC. 80

فصل پنچم

5-1 مقدمه. 82

5-2 یافتههای مربوط به عضلات مختلف در روشهای متفاوت نرمالسازی. 83

5-2-1 عضله راست رانی.. 83

5-2-2 عضله پهن داخلی.. 84

5-2-3 عضله پهن خارجی.. 84

5-2-4 عضله دوقلوی خارجی.. 85

5-2-5 عضله دوقلوی داخلی.. 86

5-2-6 عضله درشتنی قدامی.. 86

5-3 نتیجه گیری کلی.. 87

5-4 پیشنهادات:88

منابع

برچسب ها : مقایسه یک شیوه جدید همسان سازی فعالیت الکترومایوگرافی عضلات زانو در راه رفتن با شیوه همسان سازی مبتنی بر ماکزیمم انقباض ایزومتریک , همسان سازی فعالیت الکترومایوگرافی عضلات زانو , راه رفتن , همسان سازی , ماکزیمم انقباض ایزومتریک , نرمالسازی , الکترومایوگرافی , عضلات مفصل زانو , مقاله , پژوهش , تحقیق , پروژه , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , دانلود پروژه

عملکرد الکترومایوگرافی عضلات شانه در وضعیت های مختلف

اختلالات شانه عموما بین ورزشکاران و کارگران شایع است بیشتر همراه با آسیب عضلات روتاتورکاف می­باشد

عملکرد الکترومایوگرافی عضلات شانه در وضعیت های مختلف

اختلالات شانه عموما بین ورزشکاران و کارگران شایع است. بیشتر همراه با آسیب عضلات روتاتورکاف می­باشد. هرچند مکانیسم دقیق رفتار عضلانی در طول الویشن بالاتنه به خوبی توضیح داده نشده است. هدف مطالعه ارزیابی فعالیت الکتریکی عضلات شانه در طول دامنه متفاوت الویش شانه در سطوح ساجیتال، فرونتال و اسکپشن است.

دوازده نفر آزمودنی زن بر اساس روش دسترسی از دانشجویان دانشگاه بوعلی سینا انتخاب شدند. آزمودنی­ها هیچ پیشینه آسیبی در پشت یا سیستم عصبی عضلانی نداشتند. میانگین سن،  قد  و وزن به ترتیب (کیلوگرم 54/5±5/7)، (سانتیمتر162/5±4/2) و (سال 24/5±1/6 ) بود. به منظور ارزیابی فعالیت الکتریکی عضلات یک سیستم EMG، 16 کاناله با الکترودهای دوقطبی استفاده شد. الکترودها روی عضلات ذوزنقه فوقانی، ذوزنقه میانی، ذوزنقه تحتانی، دلتوئید قدامی، دلتوئید میانی، دلتوئید خلفی و فوق خاری قرار داشتند. نرخ نمونه برداری 2000 هرتز و در دامنه  15-500 هرتز فیلتر شد. ناچ فیلتر همچنین با فرکانس برشی 50 هرتز برای برای سیگنال­های برق شهری استفاده شد.

آزمودنی در وضعیت ایستاده همراه با اکستنشن آرنج و و مفضل شانه در 4 وضعیت صفر، 30، 60 و 90 درجه قرار داشت که در سه سطح شامل فرونتال، ساجیتال و اسکپشن عمل می­کرد راست ایستاده بود. به منظور تجزیه و تحلیل آماری از SPSS-16  با خطای 05/0 استفاده شد.

شدت فعالیت عضله فوق­خاری صفحه فرونتال به صورت معنی داری بیشتر از صفحات دیگر بود (p=0/006  و F=8/9)  و در دلتوئید میانی نیز نتایج مشابهی مشاهده شد( p=0/001 و F=16/3)

شدت فعالیت عضله فوق خاری در زوایای مختلف تفاوت معنی داری داشت و در زاویه 90 درجه بیشترین مقدار بود( P=0/00 و F=1/9). هرچند شدت فعالیت عضله فوق­خاری نسبت به سایر عضلات در زاویه 30 درجه صفحه فرونتال به صورت معنی داری بیشتر از شدت فعالیت سایر عضلات بود( P=0/00  و F=243/11)

شدت فعالیت عضله دلتوئید میانی در زاویه 90 درجه به صورت معنی داری بیشتر از سایر عضلات بود(P=0/02  و F=14/8)

نتایج:

به منظور تفکیک عضله فوق­خاری از ودیگر عضلات شانه، انقباض ایزومتریک در 30 درجه آبداکشن پیشنهاد می­شود. و فعالیت عضله دلتوئید میانی نسبت به سایر عضلات در 90 درجه آبداکشن است.

واژه­ های کلیدی: آبداکشن، فعالیت عضلات شانه، الکترومایوگرافی، صفحه کتف، صفحه ساجیتال

فهرست مطالب

عنوان

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1- مقدمه 3

1-2- بیان مسئله 3

1-3- سابقه و ضرورت انجام پژوهش 4

1-4- اهداف تحقیق 6

1-4-1-اهداف کلی: 6

1-4-2-اهداف جزئی: 6

1-5- متغیرها 6

1-5-1- متغیرهای مستقل 6

1-5-2- متغیرهای وابسته 6

1-6- فرضیه­های پژوهش 6

1-7- روش تحقیق 7

1-8- محدودیت­های تحقیق 7

1-9- تعریف واژگان مفهومی و عملیاتی 7

1-9-1- الکترومیوگرافی 7

1-9-2- حداکثر انقباض ارادی ایزومتریک (MVIC) 8

1-9-3-گونیامتر 8

فصل دوم: پیشینه پژوهش

2-1- مقدمه: 11

2-2-مبانی نظری 11

2-2-1-ساختار استخوان­های تشکیل دهنده کمربندشانه­ا­ی 11

2-2-1-ساختار استخوان­های تشکیل دهنده­ی کمربند شانه­ای 12

2-2-1-1 استخوان بازو: 12

2-2-1-2- کتف: 14

2-2-1-3-ترقوه: 16

2-2-2-ساختار مفاصل و بافت­های حمایت کننده کمربند شانه­ای 17

2-2-2-1-جناغی-ترقوه­ای 18

2-2-2-2-آخرومی-ترقوه­ای 18

2-2-2-3-کتفی-صدری 19

2-2-2-4-مفصل تحت دلتوئید 19

2-2-2-5-مفصل گلنوهومرال 19

2-2-3-پایدارکننده­های استاتیکی مفصل گلنوهورمرال: 20

2-2-3-1- سطح مفصلی 20

2-2-3-2- لابرم: 21

2-2-3-3- کپسول مفصلی: 21

2-2-3-4- لیگامنت­ها: 22

2-2-4- پایدارکننده­های دینامیکی مفصل گلنوهومرال 24

2-2-4-1- عضلات RC: 24

2-2-4-2-زوج نیرو صفحه فرونتال 25

2-2-4-3-زوج نیروی صفحه عرضی 26

2-2-5-حرکات و دامنه حرکتی شانه 27

2-2-5-1-فلکشن و آبداکشن 27

2-2-5-2-اداکشن و اکستنشن 28

2-2-5-3-چرخش داخلی و خارجی 29

2-2-5-4-فلکشن افقی و اکستنشن افقی 29

2-2-6-حرکات ترکیبی کمربند شانه 30

2-2-7-فعالیت عضلانی در کمربند شانه 30

2-2-7-1-عضلات اسکاپولاهومرال 31

عضله دلتوئید 31

عضلات روتاتورکاف 32

عضله فوق­خاری: 32

عضله تحت­خاری 33

عضله گردکوچک 33

عضله تحت­کتفی 33

2-2-7-2-عضلات آکسیو اسکاپولار و آکسیوکلاویکولار 33

عضله ذوزنقه: 34

بالابرنده کتف: 34

عضله دندانه­ای قدامی 34

سینه­ای کوچک: 35

2-2-7-3-عضلات آگسیوهومرال 35

عضله سینه­ای بزرگ 35

2-3- پیشینه پژوهش: 36

2-3-1-آسیب عضلات روتاتورکاف: 37

2-3-2-ناپایداری مفصل گلنوهومرال 38

2-3-3-دسته بندی سندروم­های برخوردی 39

2-3-4- تست­های سندروم­های برخوردی: 41

2-3-3-1-تست برخوردی نیر 41

2-3-3-2-هاوکینز 42

2-3-3-4-تست جاب 42

2-3-3-4-تست سوپینیشن 42

2-3-5-مروری بر تحقیقات گذشته 43

فصل سوم: روش پژوهش

3-1- مقدمه 49

3-2- روش اجرای تحقیق 49

3-2-1- جامعه آماری و شیوه گزینش نمونه­ها 49

3-2-2-شرایط عمومی عضویت در گروه شانه نرمال: 50

3-2-3-شرایط اختصاصی عضویت در گره شانه نرمال 50

3-3-ابزارها و روشها 54

3-3-1- قد و وزن آزمودنی­ها 54

3-3-2-مقدار مقاومت 54

3-3-3- فعالیت الکترومایوگرافی عضلات 54

3-3-4- اندازه گیری زاویه بازو با تنه 55

3-4- روش اجرا 55

3-5-پرتکل آزمایشی 56

3-6- اندازه گیری الکترومایوگرافی 60

3-7- حرکات وظیفه ای و شرایط آن 64

3-8- ابزارهای تحقیق 64

3-9- متغیرهای مورد مطالعه  RMS همسان سازی شده: 66

3-10- تجزیه و تحلیل آماری 66

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده­ها

4-1-مقدمه 69

4-2- فعالیت عضلانی  مربوط به صفحات حرکتی مختلف در زوایای مختلف: 69

4-3-گشتاوری حاصل از وزن بالاتنه 74

فصل پنجم: استنباط و نتیجه ­گیری

5-1- مقدمه 93

5-2- بحث و نتیجه گیری 93

5-3- نتیجه گیری نهایی ..........98

5-4- پیشنهادات 99

منابع  .............103

فهرست جداول

جدول 3-1: مشخصات آزمودنی­ها 43

جدول4-1- درصد RMSعضلات کمربند شانه در هر سه صفحه زاویه صفر درجه 63

جدول4-2- درصد RMSعضلات کمربند شانه در هر سه صفحه زاویه صفر درجه 71

جدول4-3- درصد RMSعضلات کمربند شانه در هر سه صفحه زاویه 60 درجه 65

جدول4-4 درصد RMSعضلات کمربند شانه در هر سه صفحه زاویه 60 درجه 66

جدول4-5-گشتاوری حاصل از وزن بالاتنه و وزنه در صفحه فرونتال 74

جدول4-6- گشتاوری حاصل از وزن بالاتنه و وزنه در صفحه اسکپشن 75

جدول4-7- گشتاوری حاصل از وزن بالاتنه و وزنه در صفحه ساجیتال 75

جدول4-8- درصد نسبی فعالیت عضله فوق­خاری به عضله دلتوئید میانی 75

فهرست نمودارها

نمودار1-4- %RMS عضله فوقخاری در حرکت ابداکشن در هر سه صفحه در زوایای مختلف 77

نمودار4-2- %RMS عضله فوقخاری در حرکت ابداکشن در صفحه فرونتال 78

نمودار4-3- %RMS عضله فوقخاری در حرکت ابداکشن در صفحه اسکپشن 79

نمودار4-4- %RMS عضله فوقخاری در حرکت ابداکشن در صفحه ساجیتال 80

نمودار4-5- %RMS عضلات مختلف در حرکت ابداکشن در صفحه کتف زوایه 30 درجه 81

نمودار4-6- نسبت فعالیت عضله فوقخاری به دلتوئید میانی 82

نمودار4-7-%RMS عضلات مختلف در حرکت آبداکشن در صفحه اسکپشن در زاویه صفر 83

نمودار4-8- %RMS عضلات مختلف در حرکت ابداکشن در صفحه فرونتال زوایه 90 درجه 85

نمودار4-9- %RMS عضله دلتوئید میانی در حرکت ابداکشن در هر سه صفحه و زوایای مختلف 86

نمودار4-10- %RMS عضله دلتوئید میانی در حرکت ابداکشن در صفحه فرونتال 87

نمودار4-11- %RMS عضله دلتوئید میانی در حرکت ابداکشن در صفحه اسکپشن 88

نمودار4-12-%RMS عضله دلتوئید میانی در حرکت آبداکشن در صفحه ساجیتال 89

فهرست شكل­ها

شكل 1-1 دستگاه   8

شکل2-1- نمای قدامی کمربند شانهای 11

شکل2-2- بخش پرگزیمال استخوان بازو 13

شکل2-3- زاویه تنه 130تا 150 درجه و سراستخوان بازو 26 تا 31 درجه به عقب برگشته است 13

شکل 2-4- بخش قدامی استخوان کتف 14

شكل 2-5- تصویر کتف در نمای خلفی، جانبی و فوقانی 15

شکل2-6- تصویر استخوان کتف در محل حفره گلنوئید و سر استخوان بازو از نمای فوقانی 16

شکل2-7- استخوان ترقوه 16

شکل2-8- کپسول مفصلی 22

شکل 2-9- لیگامنتهای پایدار کننده مفصل گلنوهومرال 23

شکل2-10- تصویر عضلات روتاتور کاف از نمای جانبی از مفصل شانه 24

شکل2-11- زوج نیرو در صفحه فرونتال 25

شکل2-12- زوج نیروی در صفحه عرضی 26

شكل 2-13- عضله دلتوئید 31

شكل 2-14- نمای خلفی و قدامی عضلات RC 32

شكل 2-15- عضله ذوزنقه 34

شكل 2-16- عضله سینهای بزرگ 35

شکل 3-1- تست بلند کردن برای تشخیص آسیب عضله تحتکتفی 51

شکل3-2-تست تاخیر در چرخش خارجی 52

شکل 3-3- تست نیر(تست برخوردی) 53

شکل3-4- تست جاب 54

شکل 3-5- دستگاه آزمونگر ساخته 55

شکل 3-6- وضعیتهای مختلف ایزومتریک تست شده در سه صفحه فرونتال، اسکپشن و ساجیتال در زوایای صفر، 30،60 و 90 درجه 56

شکل3-7- وضعیتهای مخلف برای ثبت MVC در عضلات مختلف 58

شکل3-8-نمای قدامی محل نصب الکترود (کانرد 2005) 61

شکل3-9- نمای خلفی محل نصب الکترود(کانرد 2005) 62

شکل 3-10- الف 63

شکل 3-10- ب 63

شکل3-11- تصویر دستگاه الکترومایوگرافی 65

برچسب ها : عملکرد الکترومایوگرافی عضلات شانه در وضعیت های مختلف , عملکرد , الکترومایوگرافی , عضلات شانه , وضعیتهای مختلف , آبداکشن , فعالیت عضلات شانه , صفحه کتف , صفحه ساجیتال , مقاله , پژوهش , تحقیق , پروژه , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , دانلود پروژه , دانلود رساله , دانلود پایان نامه , دانلود رساله , پایان نامه , رساله

بررسی سیگنالهای الكترو مایوگرافی در حركت دست

الكترومایوگرافی (EMG) مطالعه عملكرد عضله از طریق تحلیل سیگنال‌های الكتریكی تولید شده در حین انقباضات عضلانی است كه اندازه‌گیری آن همراه با تحریك عضله است

بررسی سیگنالهای الكترو مایوگرافی در حركت دست

الكترومایوگرافی (EMG) مطالعه عملكرد عضله از طریق تحلیل سیگنال‌های الكتریكی تولید شده در حین انقباضات عضلانی است كه اندازه‌گیری آن همراه با تحریك عضله است كه میتواند شامل عضلات ارادی و غیرارادی شود این سیگنال به طور كلی به دو دسته‌ی بالینی وKine Siological EMG تقسیم‌بندی می شود كه خود دسته‌ی دوم باز دونوع سوزنی وسطحی را در خود جای می‌دهدكه هر كدام درجای خود بسته به نوع ماهیچه و بیماری مورد استفاده قرار می گیرند در الكترومایوگرافی آنچه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است نوع طراحی الكترود است كه در این مقاله به سه نوع طراحی الكترود اشاره شده است . برای اندازه‌گیری و ثبت سیگنال الكترومایوگرافی مكان قرار دادن الكترود بسیار مهم میباشد . الكترومایوگرافی موضوع تحقیقی بسیار گسترده‌ای می‌باشد و پرداختن به هر قسمت آن خود به زمان بسیار زیادی احتیاج دارد در اینجا به بررسی این سیگنال در حركت دست می‌پردازیم . برای شناسایی سیگنال دست از طبقه‌بندی الگوی EMG استفاده می‌كنند كه این طبقه‌بندی روش‌های گوناگونی از جمله swids ، هوش مصنوعی sofms و غیره می باشد كه روش مورد بررسی در این تحقیق طبقه بندی الگوی EMG با استفاده از نقشه‌های خود سازمانده می باشد sofm یك شبكه رقابتی یادگیری بدونكنترلی است كه دارای الگوی طبقه‌بندی می‌باشد . گر چه طبقه‌ بندی الگوهای EMG بسیار مشكل می‌باشد اما به حركت دست كمك زیادی می‌كند بیشترین استفاده EMG برای نوسازی دست است نوسازی دست اصولاً با استخوان بندی كنترل شده انجام می‌شود . فعالیت الكتریكی ماهیچه‌ها به ما این اجازه را می‌دهد كه بدانیم آیا بیمار در سعی در تكان دادن انگشت‌ها می‌كند یا نه .

هدف از ارائه استخوان بندی خارجی برای این است كه بیمار احساس استقلال بیشتری داشته باشد برای كنترل‌ دست‌های مصنوعی مدار ‌آنالوگی طراحی شده است كه برای كمك به افراد مقطوع العضو مناسب است كه ما در این جا همه این مباحث گفته شده را مورد تحلیل و بررسی قرار می‌دهیم .

فهرست مطالب:

چكیده

مقدمه ...................................................................................................................... 1

فصل اول : ‌آشنایی با الكترومایوگرافی

1-1 مقدمه .............................................................................................................. 3

2-1 الكترومایوگرافی چیست ؟................................................................................ 3

3-1 منشأ سیگنال EMG كجاست ؟......................................................................... 7

1-3-1 واحد حركتی ............................................................................................... 7

4-1 آناتومی عضله.................................................................................................. 8

1-4-1 رشته عضلانی واحد.................................................................................... 8

2-4-1 ساختار سلول ماهیچه ................................................................................ 8

5-1 انقباض عضلانی .............................................................................................. 9

6-1 تحریك‌پذیری غشاء عضله ............................................................................ 11

7-1 تولید سیگنال EMG........................................................................................ 12

1-7-1 پتانسیل عمل ............................................................................................. 12

8-1 تركیب سیگنال EMG..................................................................................... 14

1-8-1 انطباق واحدهای حركتی ........................................................................... 14

9-1 فعال سازی عضله ........................................................................................ 15

10-1 طبیعت سیگنال MMG................................................................................. 16

11-1 فاكتورهای موثر بر سیگنال EMG.............................................................. 18

 فصل دوم :انواع سیگنال‌های الكترومایوگرافی و روشهای طراحی

1-2 انواع EMG ................................................................................................... 21

2-2 الكترومایوگرافی سطحی : ردیابی و ثبت ...................................................... 22

1-2-2 ارتباطات كلی ............................................................................................ 22

2-2-2 مشخصه‌های سیگنال EMG...................................................................... 23

3-2 مشخصه‌های نویز الكتریكی ......................................................................... 24

1-3-2 نویزمحدود شده ....................................................................................... 24

2-3-2 آرتی فكت‌های حركتی .............................................................................. 24

3-2-2 ناپایداری ذاتی سیگنال ............................................................................. 25

3-2 بیشینه سیگنال EMG..................................................................................... 25

4-2 طراحی الكترود و ‌آمپلی فایر ........................................................................ 26

5-2 تقویت تفاضلی ............................................................................................... 26

6-2 امپدانس داخلی .............................................................................................. 28

7-2 طراحی الكترودفعال ...................................................................................... 29

8-2 فیلترینگ ........................................................................................................ 29

9-2 استقرار الكترود ............................................................................................ 30

10-2 روش مرجح مصرف .................................................................................. 30...........

11-2 هندسه الكترود............................................................................................. 30

1-11-2 نسبت سیگنال به نویز ............................................................................ 31

2-11-2 پهنای باند................................................................................................ 32

3-11-2 سایر ماهیچه نمونه ................................................................................ 32

4-11-2 قابلیت cross talk................................................................................... 33

12-2 بار موازی الكترود ..................................................................................... 33

13-2 قرار دادن الكترود EMG............................................................................. 34

1-13-2 تعیین مكان و جهت‌یابی الكترود ............................................................. 34

2-13-2 نه روی نقطه محرك .............................................................................. 35

3-13-2 نه روی نقطه محرك .............................................................................. 36

4-13-2 نه در لبه‌ی بیرونی ماهیچه .................................................................... 37...........

14-2 موقعیت الكترود نسبت به فیبرهای ماهیچه ................................................ 37

15-2 قرار دادن الكترود مقایسه .......................................................................... 38

16-2 پردازش سیگنال EMG................................................................................ 39

17-2 كاربردهای سیگنالEMG............................................................................. 40

18-2 الكترومایوگرافی سوزنی............................................................................. 41

19-2 مزایا و معایب الكترودهای سطحی و سوزنی ............................................ 43

1-19-2 مزیت‌های الكترود سطحی ...................................................................... 43

2-19-2 معایب الكترودهای سطحی ..................................................................... 43

3-19-2مزایای الكترودهای سوزنی .................................................................... 43...........

4-19-2 معایب الكترودهای سوزنی .................................................................... 44

20-2 تفاوت موجود بین الكترودهای سطحی وسوزنی ....................................... 45

21-2 انواع طراحی ............................................................................................... 45

 فصل سوم :مفاهیم اساسی در بدست آوردن سیگنال EMG

1-3 مقدمه ..................................................................... 48.

2-3 معرفی .......................................................................... 48.

1-2-3 نمونه‌برداری دیجیتال چیست ؟................................................................. 48...........

2-2-3 فركانس نمونه‌برداری .............................................................................. 49...........

3-2-3 فركانس نمونه‌برداری چقدر باید بالا باشد ؟............................................ 49...........

4-2-3 زیر نمونه‌برداری – وقتی كه فركانس نمونه‌برداری خیلی پائین باشد .... 52...........

5-2-3 فركانس نایكوئیست .................................................................................. 53...........

6-2-3 تبصره‌ی كاربردی DELSYS..................................................................... 54...........

3-3 سینوس‌ها و تبدیل فوریه .............................................................................. 54...........

1-3-3 تجزیه سیگنال‌ها به سینوس‌ها ................................................................. 55

2-3-3 دامنه فركانس ........................................................................................... 57...........

3-3-3 مستعارسازی – چطور از آن دوری كنیم ؟............................................. 59...........

4-3-3 فیلترپارمستعاد ......................................................................................... 61

5-3-3نكته كاربردی DELSYS.............................................................................. 63

4-3 فیلترها ........................................................................................................... 64

1-4-3 انواع فیلترهای ایده‌ آل .............................................................................. 65

2-4-3 پاسخ فاز ایده‌آل ....................................................................................... 67

3-4-3 فیلتر كاربردی .......................................................................................... 68

4-4-3پاسخ فاز غیر خطی ................................................................................... 71

5-4-3 اندازه‌گیری ولتاژ - دامنه ، توان ودسی بل ............................................. 72

6-4-3 فركانس 3 Db........................................................................................... 74

7-4-3 مرتبه فیلتر ................................................................................................ 75

8-4-3 انواع فیلتر ................................................................................................. 76

9-4-3 فیلترهایdigital - Analog Vs ................................................................ 80

10-4-3 نكته كاربردی Delsys............................................................................. 84

5-3 رسیدگی به مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال ...................................................... 85

1-5-3 كوانتایی سازی ......................................................................................... 85

2-5-3 رنج دینامیكی ............................................................................................ 87

3-5-3 كوانتایی سازی سیگنال EMG................................................................... 90

4-5-3 مشخص ك ردن ویژگی‌های ADC............................................................ 92

5-5-3 نكته كاربردی Delsys............................................................................... 95

6-3 نتیجه‌گیری .................................................................................................... 95

 فصل 4: بكارگیری مناسبت نیرویgrip مبنی بر سیگنال EMG

1-4 مقدمه ............................................................................................................ 98

2-4دید كلی پایه‌ای یك سیستم ............................................................................. 98

3-4 منطقی برای تولید نیروی گریپ .................................................................... 99

4-4 دستاورد ..................................................................................................... 102

5-4 نتیجه ........................................................................................................... 103

 فصل پنجم : طبقه‌بندی سیگنال EMG برای شناسایی سیگنال دست

1-5 مقدمه .......................................................................................................... 105

2-5 سیگنال‌های EMG و سیستم اندازه‌گیری ................................................... 107

3-5 طرح ویژگی‌ خود سازمان دهی .................................................................. 107

4-5 روش طبقه بندی سیگنال EMG پیشنهادی ................................................. 109

5-5 نتیجه‌گیری .................................................................................................. 117

 فصل 6: ارتباط بین نیروی ماهیچه‌ای ایزومتریك و سیگنال EMG به
عنوان هندسه بازو

1-6 مقدمه .......................................................................................................... 119

2-6 نتایج ............................................................................................................ 121

3-6 بحث ............................................................................................................ 123

1-3-6 ارتباط EMG- Force.............................................................................. 127

2-3-6 رابط نیروی MF..................................................................................... 129

3-3-6 رابطه‌ی درصد نیروی DET.................................................................... 131

4-3-6 نتایج ....................................................................................................... 131

4-6 روش تجربی ............................................................................................... 132

1-4-6 اشخاص ................................................................................................. 132

2-4-6 مجموعه تجربی ...................................................................................... 132

3-4-6 مدارك EMG و نیرو............................................................................... 133

4-4-6 تحلیل‌های EMG غیر خطی .................................................................... 135

5-4-6 تحلیل‌های ‌آماری و پارامترها ................................................................ 136

5-6 نتیجه‌گیری .................................................................................................. 136

 فصل 7: طبقه‌بندی سیگنال EMG برای كنترل دست مصنوعی

1-7 مقدمه .......................................................................................................... 138

2-7 روش‌ها ....................................................................................................... 140

3-7 آزمایش و نتایج........................................................................................... 141

1-3-7 نتیجه‌گیری ............................................................................................. 142

 فصل 8 : یك استخوان‌بندی كنترل شده توسط EMG برای نوسازی دست

1-8 مقدمه .......................................................................................................... 144

2-8 سیستم اصلاح دست ................................................................................... 148

1-2-8 استخوان‌بندی خارجی ............................................................................ 148

2-2-8 الكترونیك و نرم افزار ........................................................................... 149

3-8 پردازش EMG............................................................................................. 151

4-8 تستهای اولیه دستگاه ................................................................................. 153

1-4-8 نتیجه‌گیری ............................................................................................. 155

2-4-8 كارهای آینده ......................................................................................... 156...........

 فصل نهم : یك مدار ‌آنالوگ جدید بر ای كنترل دست مصنوعی

1-9 مقدمه .......................................................................................................... 158

2-9 چكید‌ه‌ای از سیستم .................................................................................... 160

3-9 پیاده‌سازی مدار ......................................................................................... 163

4-9 نتایج شبیه سازی ....................................................................................... 166

5-9 نتیجه‌گیری .................................................................................................. 168

 نتیجه‌گیری كلی ................................................................................................... 169

فهرست تصاویر

فصل 1

شكل 1 : نمونه‌ای از سیگنالEMG .......................................................................... 7

شكل 2: واحد حركتی .............................................................................................. 8

شكل 3: مدل آناتومی عضله ................................................................................... 9

شكل 4: اكتین و میوزین و باندهای مربوط به آن ................................................ 11

شكل 5: پروسه انقباض عضله ............................................................................. 12

شكل 6: شماتیك تصویری سیكل دپلاریزاسیون / پلاریزاسیون درون
غشاهای تحریك شونده ........................................................................................ 13

شكل 7: نمودار پتانسیل عمل ................................................................................ 13

شكل 8: ناحیه‌ی دپلاریزاسیون در غشاء فیبرعضلانی ......................................... 14

شكل 9: پتانسیل عمل واحدهای حركتی متعدد ..................................................... 14

شكل 10: بكارگیری و فركانس شروع واحدهای حركتی نیرو.............................. 15

شكل 11: ثبت سیگنال خام سه انقباض برای عضله سه سر ............................... 16

شكل 12: سیگنال خام EMG با تداخل سنگین ECG.............................................. 19

 فصل 2

شكل 1 :طیف فركانسی سیگنال EMG آشكار شده جلوی ماهیچه ....................... 23

شكل 2: طرح‌های شكل تقویت كننده تفاضلی ........................................................ 28

شكل 3: ارائه طرح كلی بارو تركیبات مدور بر الكترود ........................................ 34

شكل 4: مكان مرجع الكترود بین تاندون و بخش حركتی .................................... 35

 فصل3

شكل 1: سیگنال آنالوگ كشف شده توسط الكترود DE_{2.1............................................................................. 49}

شكل 2: A) نمونه‌برداری از سینوس 1 ولت ، 1 هرتز در 10 هرتز ..................... 51

B) بازآفرینی سینوس نمونه‌برداری شده در 10 هرتز ......................................... 51

شكل 3: A) نمونه‌برداری یك سینوس 1 ولت ، 1 هرتز در 2 هرتز ...................... 52

B) بازآفرینی سینوس نمونه برداریشده در 2 هرتز ............................................. 52

شكل 4: A) نمونه‌برداری یك سینوس .................................................................. 53

شكل 5: تجزیه‌ی فوریه‌ی یك پتانسیل عمل واحد حركتی نمونه‌برداری شده ...... 56

شكل 6 : هیستوگرام دامنه 10 سینوس شكل 5 ................................................... 58

شكل7: طیف موج فركانسی سیگنال نمونه در شكل 6........................................... 60

شكل 8 : مستعار سازی نویز 13 ......................................................................... 61

شكل 9 : پاد مستعارسازی ................................................................................... 62

شكل 10: انواع فیلترها .......................................................................................... 66

شكل 11: طرح فاز یك فیلترایده آل ....................................................................... 68

شكل 12: خصوصیات فیلترهای كاربردی ............................................................ 72

جدول 1: فاكتورهای تضعیف وگین نمونه ............................................................ 74

شكل 13: فیلتر پائین گذر مرتبه اول و دوم .......................................................... 76

شكل 14: اندازه ومقایسه انواع فیلترهای بالاگذر ................................................. 79

شكل 15: فیلتر پائین گذر تك قطبی ....................................................................... 82

شكل 16: نمونه‌برداری و فیلتر دیجیتالی سیگنال آنالوگ....................................... 83

شكل 17: مراحل كوانتایی سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال ................................... 86

شكل 18: تحلیل رنج A/D ..................................................................................... 89

 فصل 4

شكل 1: بلوك دیاگرام دستگاه .............................................................................. 99

شكل 2: سطوح و شماتیك‌ها ............................................................................... 100

شكل 3: نیروهای گریپ ...................................................................................... 102

 فصل 5

شكل 1: بلوك دیاگرام سیستم اندازه‌گیری سیگنال EMG................................... 110

شكل 2 : موقعیت الكترودها................................................................................ 110

شكل 3: بلوك دیاگرام روش‌ های پیشنهادی ..................................................... 111

شكل 4: سیگنال‌های دست برای كاراكترهای كره‌ ای ........................................ 112

شكل 5: نرون‌های خروجی ................................................................................ 113

شكل 6: بلوك دیاگرام ترتیب آزمایشگاهی ......................................................... 114

شكل 7: عكس وضعیت آزمایش ......................................................................... 114

شكل 8: سیگنال EMG اندازه‌گیری شده و سیگنال داخلی قابل استفاده ............ 115

شكل 9: نرون‌های خروجی sofm₁ بعد از مرتب كردن ..................................... 115

جدول 1: نرون‌های خروجی بعد از یادگیری ..................................................... 116

جدول 2: نتایج ‌آزمایش ...................................................................................... 116

 فصل 6

شكل 1 : مقادیر میانگین نیروهای ارادی ماكزیمم در ANT و POST................. 123

شكل 2 : رابطه‌ی نیروی EMG........................................................................... 124

شكل 3: رابطه‌ی نیروی MF................................................................................ 125

شكل 4: رابطه‌ی درصد نیروی DET................................................................... 126

شكل 5: دیاگرام‌های ارتباط بین فركانس متوسط و DET................................... 127

 فصل 8

شكل 1: طرح هندسی سیستم توانبخشی دست ................................................... 146

شكل 2: نمای سیستم توانبخشی دست ............................................................... 147

شكل 3: نمای جانبی استخوان‌بندی بیرونی ........................................................ 148

شكل 4: دست‌مجازی وواسط درمان ................................................................. 150

شكل 5: محل قرارگیری الكترود سطحی ............................................................ 151

شكل 6: سیگنال EMG یكسو شده ..................................................................... 152

 فصل 9

شكل 1: بلوك دیاگرام سیستم پیشنهادی ........................................................... 160

شكل 2: دیاگرام حالت كنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG.............. 161

جدول 1: حالات دست وسیگنال‌های مربوطه ..................................................... 161

شكل 3: بلوك دیاگرام پردازش سیگنال ............................................................. 162

شكل 4: بلوك دیاگرام تحلیل‌ گر EMG................................................................ 163

شكل 5: شماتیك مدار پردازش سیگنال ............................................................. 164

جدول 2: اندازه‌ی تراتریستورها ........................................................................ 165

شكل 6: سیگنال‌های داخلی شبیه‌سازی شده‌ی تحلیل‌گر سیگنال EMG.............. 166

شكل 7: مجموعه‌ی سیگنال‌های EMG وپاسخ خروجی ماشین حالت ................ 167

شكل 8: پاسخ‌های شبیه‌سازی شده برای تغییرات انگشتان مختلف 167

برچسب ها : بررسی سیگنالهای الكترو مایوگرافی در حركت دست , سیگنالهای الكترو مایوگرافی , حركت دست , سیگنال , الکترومایوگرافی , آناتومی عضله , تحقیق , پژوهش , پروژه , مقاله , دانلود تحقیق , دانلود پژوهش , دانلود پروژه , دانلود مقاله

دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود تحقیق , دانلود پروژه

فروشگاه دانلود مقاله و پروژه

صفحه اصلی وبلاگ دانلود مقاله