Message 1 : Les bases

A propos du blog EADi

Après avoir passé ma carrière sur des sujets portant sur l’acquisition, traitement, physiologie et mise en œuvre de l’activité électrique de la membrane (EAdi), j’ai lancé ce blog pour essayer de créer une communauté pour ceux qui s’intéressent à l’EAdi. Le blog est écrit intentionnellement d’une façon simple d’offrir un accès facile au sujet et à fournir des connaissances de base qui stimule l’intérêt au sujet de l’EAdi. L’objectif principal est de faciliter la compréhension, de générer des questions et de présenter des sujets de discussion liés à l’EAdi et ses applications. Mon intérêt est d’engager les bonnes discussions. Aucune question ni les sujets en sont trop simple discuter. Ce premier blog portera sur les rudiments de l’électromyographie.

Électromyogramme (EMG)

Chaque muscle déclenche sa contraction en impulsions électriques générées par des potentiels de membrane de la cellule musculaire. Électromyographie (EMG) est l’art de mesurer ces potentiels. Plusieurs méthodes sont utilisées, y compris les capteurs placés sur la surface de la peau, aiguilles insérées ou fils-électrodes et électrodes oesophagiennes. Une description générale de l’EMG peut être trouvée à http://en.wikipedia.org/wiki/Electromyography.

Électromyogramme (EMGdi) de la membrane

Ce terme a été utilisé de façon interchangeable pour EMG du diaphragme mesuré pendant les deux respiration spontanée et stimulation musculaire ou nerveuse directe du diaphragme. Publications plus tôt des mesures de l’activité électrique de la membrane remontent à la fin des années 1950. Première description de PUBMED de mesures trans-oesophagienne est de 1959.

Activité électrique de diaphragme (EAdi ou Edi)

Ce terme a été introduit visant spécifiquement l’électromyogramme « diaphragme » au cours de la respiration spontanée et non ne pas liée à des potentiels d’action évoqués artificiellement. En d’autres termes, l’EAdi ou Edi désigne généralement un signe vital, associé à la commande respiratoire neuromotrice, décrivant les neurones respiratoire calendrier ou apnée centrale ainsi que l’ampleur des efforts inspiratoires neurales.

Disposition d'électrodes

EMG mesures peuvent être effectuées par des méthodes différentes, le plus courant étant l’utilisation de deux configurations d’électrode monopolaire ou bipolaire :

• Enregistrements de l’électrode monopolaire : l’amplificateur de mesure le signal d’une électrode placée dans la zone d’intérêt et il se rapporte à une électrode de référence au sol placée dans un secteur électrique silencieux. Cette méthode est utilisée par exemple pour l’électrocardiogramme (ECG) qui génère un signal (déterministe) synchronisé avec bon rapport signal sur bruit. En ce qui concerne l’EMG, enregistrements monopolaires se limitent généralement à aiguille intramusculaire et enregistrements de fil.
• Enregistrements des électrodes bipolaires (différentiel) : l’amplificateur mesure la différence entre les deux électrodes (placé dans la zone d’intérêt) et se rapporte à leur différence au sol. La différenciation/soustraction entre deux électrodes dans la région de signal annule les signaux qui affecte les deux électrodes de la même façon, afin d’améliorer ce qu’on appelle « commun-mode-rejet-ratio ». Cette méthode est particulièrement utile pour la surface et les mensurations de trans-oesophagien électrodes EMG puisque les signaux sont plus faibles que les enregistrements par voie intramusculaire.

Le potentiel d'action de fibre unique

Chaque fois qu’une terminaison nerveuse-moteur active une fibre musculaire : il commence un processus tout ou rien d’activation des canaux ioniques qui entraîne un changement dans le potentiel électrique de membrane de multiplication de la plaque d’extrémité (http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential). Ce potentiel d’action de ce que l'on appelle seule fibre agit pour entamer le processus contractile de la fibre musculaire. Vitesse de l’amplitude et la propagation du potentiel d’action peut être mesurée.

Le potentiel d'action d'unité motrice

Étant donné que toutes les fibres nerveuses se divise en plusieurs fins, où chaque terminaison peut-être avoir une longueur différente, nombreux potentiels d’action de fibre unique peut être induites par le même nerf, cependant, avec un léger décalage en raison de la différence de longueur des terminaisons nerveuses et commencer postes (synapses) sur les fibres musculaires. Si la différence de temps (en raison de la différence de longueur des terminaisons nerveuses) est faible, le potentiel d’action de l’ensemble moteur représente principalement une somme de plusieurs fibres isolées dans l’espace (dite sommation spatiale), qui se répercute sur son amplitude.

Modèle d'interférence

À l’exception du coeur, une activation spontanée du muscle strié se fait par recrutement des unités motrices accrue et le taux de décharge de bloc moteur accrue. Cette activation des unités motrices différentes n’est pas synchronisée. Comme une contraction musculaire spontané augmente sa production de force, le degré d’action potentiels des unités motrices recrutées et leur taux de décharge augmentera et il sera plus difficile de distinguer les potentiels d’action bloc moteur unique, résultant en un signal de motif d’interférence typique.
Augmentation de l’énergie du signal dépend de sommation spatiale des potentiels d’action de l’ensemble moteur ainsi que sur l’accroissement de la sommation temporelle.

Unité de moteur d'Composé potentiel d'action

Si plusieurs unités motrices potentiels d’action sont évoqués de façon synchrone (c'est-à-dire moteurs parts sont stimulées en même temps par le nerf phrénique, stimulation, stimulation électromagnétique etc.), il en résulte un potentiel d’action composé ce qu’on appelle de l’ensemble moteur, un signal déterministe qui, à certains égards, est lancé de la même façon que le signal ECG. En raison de son ouverture synchronisée, l’amplitude du potentiel d’action composé d’unités motrices concerne principalement la sommation spatiale.

Temps et fréquence domaine de l'EMG

L’EMG peut être présenté comme un signal continu avec le temps, souvent dénommé « raw-EMG ». Ce signal représente les amplitudes ainsi que des composants de fréquence du signal. Une telle analyse peut être relativement simple, lorsqu’il s’agit, fibre unique, seul bloc moteur et les potentiels d’action composé de l’ensemble moteur, puisqu’il pourrait impliquer des mesures simples d’amplitude par exemple, la surface et durée. Cependant, au cours des contractions spontanées, quantification de la figure d’interférence EMG est plus compliquée. Pour déterminer l’amplitude, des segments de signal de certaine durée soient rectifiées en appliquant par exemple des fonctions carrées ou absolues telle que leur région ou les amplitudes moyennes peuvent être calculés. Mesures typiques pour décrire l’amplitude du signal schéma inférence sont RMS (la moyenne quadratique – mesure de l’énergie en fonction) et FRA (moyenne entièrement rectifié – mesure de l’amplitude linéaire). Pour la simple quantification du contenu fréquentiel du signal domaine temps, peut compter le nombre de points de virage ou de passages à zéro. Méthodes sont utilisées pour les plus avancés analyse fréquentielle, transformée de Fourier transforme, autocorrélation des algorithmes et décomposition.

Prochain post :
Le prochain post (#2) portera plus vers l’acquisition spécifique et le traitement du signal l’EAdi.