Det narrative skjemaet og Hoels «Den første»

Um fator importante em um sistema de captação do sinal eletromiográfico é a sua dependência do tipo de eletrodo usado na captação, os detalhes de colocação (como a distância intereletródica) e o tipo de amplificador usado.

Um tipo muito utilizado de eletrodo é o de prata/prata-cloro, em que há, na parte interna, uma peça ou uma camada de prata, revestida por uma camada de prata-cloro (é o eletrodo Ag/AgCl). Em muitos casos, um gel condutor é usado entre o eletrodo e a pele para melhorar o contato elétrico – não é incomum, inclusive, o uso de eletrodos descartáveis para sinais eletrocardiográficos. Em alguns casos, são usados eletrodos não descartáveis feitos apenas de prata. Antes do uso desse tipo de eletrodo, o mesmo é umedecido com água da torneira, que contém cloro, fornecendo uma camada de prata/cloro que auxilia no seu funcionamento.

Existem eletrodos com vários formatos, tais como circulares, quadrados, elípticos e retangulares, entre outros. O tamanho e o formato do eletrodo têm efeito sobre o sinal eletromiográfico de superfície. O único eletrodo que, em princípio, não causaria distorção no sinal eletromiográfico seria o eletrodo pontual, ou como o eletrodo agulha, com área de contato com a pele muito pequena – como a área é muito pequena, o potencial seria, em princípio, aquele exatamente correspondente ao do ponto de captação. Por conseguinte, há muitas dificuldades práticas em se fazer um eletrodo como esse, incluindo a falta de robustez e também a dificuldade de se fazer um contato efetivo do mesmo com a pele. Por isso, os eletrodos têm sempre um tamanho que permita uma montagem mais robusta. Entretanto, quando o eletrodo tem um tamanho não nulo, a superfície do eletrodo fica em contato com o tamanho equivalente na superfície, e, nessa região de contato, pode ser que haja uma distribuição não uniforme do potencial. Estudos anteriores (Helal e Buisssou 1992, Dimitrova et al. 1999, Farina e Merletti 2001) demonstraram que, nesse caso, o potencial

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captado é aproximadamente igual à média do potencial na região da superfície do eletrodo. Com isso, demonstrou-se que o eletrodo pode funcionar como um filtro passa-baixa. Para minimizar o efeito dessa filtragem, deve-se fazer o eletrodo o menor possível, mas sem prejudicar a robustez da medida. Pelo motivo exposto, é importante que os formatos e as dimensões dos eletrodos usados sejam sempre relatados em artigos científicos (Helal e Buisssou 1992, Dimitrova et al. 1999, Farina e Merletti 2001, Merletti e Parker 2004).

É importante também se descrever com muito cuidado o posicionamento exato de todos os eletrodos, pois o sinal EMG-S sofre muita variação de músculo para músculo, e, mesmo ao longo de um mesmo músculo, o potencial pode mudar de forma significativa como resultado de pequenas mudanças de posição.

Quando é usado o modo diferencial, em que se utilizam dois eletrodos para se realizar a captação de diferença de potencial de dois pontos, é essencial a descrição da distância entre os eletrodos. A literatura da área (Vitasalo e Komi 1975, Rainoldi et al. 2000, Merletti e Parker 2004) revela que a captação diferencial causa um efeito filtrante no sinal. Esse efeito filtrante depende da distância intereletrodo, e, por isso, é necessária a descrição da configuração para que o trabalho relatado no artigo possa ser reproduzido com precisão.

Outro ponto importante é o modo de amplificação. Várias configurações são possíveis, tais como: monopolar, diferencial (ou bipolar), diferencial duplo, arranjo linear de eletrodos e matriz bidimensional de eletrodos. Os tipos básicos mais comumente usados são o monopolar, o diferencial simples e diferencial duplo. Os modos diferencial simples e diferencial duplo têm, como já mencionado, efeitos filtrantes, e por isso é essencial que todo artigo descreva claramente quais as configurações usadas. A configuração monopolar tem a vantagem de que o potencial captado corresponde à forma de onda do potencial propagante. Por outro lado, essa configuração é muito sensível à interferência de 60 Hz da rede elétrica (muito comum em equipamentos biomédicos), sendo, por isso, muito pouco usada na prática. Já a configuração bipolar consegue minimizar esse tipo de interferência, mas causa alguma distorção na forma de onda original por um efeito filtrante do tipo passa- alta, que é ilustrado na Figura 1.15. Nessa figura, o potencial no modo monopolar representa a forma real do potencial propagante, mas esse modo de captação seria mais propenso à captação de interferência eletromagnética. Nos modos diferencial e diferencial duplo, a interferência seria menor, mas o sinal é uma versão distorcida do sinal monopolar. Todavia, usualmente essas distorções não atrapalham as análises usualmente realizadas com o uso da eletromiografia de superfície, já que a forma original do sinal monopolar não tem, em geral, significado relevante.

Uma tecnologia que tem ganhado muita força na última década é o arranjo linear de eletrodos. Um exemplo de arranjo está ilustrado na Figura 1.15. Nesses arranjos, eletrodos são posicionados ao longo de uma linha, e podem ter número variável de eletrodos (há

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arranjos com 3, 4, 8 e 16 eletrodos). Em geral, um arranjo pode ser usado em diferentes modos. Por exemplo, um arranjo de eletrodos pode ser usado para se captar 16 canais no modo monopolar. Quando configurado para o modo diferencial simples, cada canal é composto pela diferença entre dois eletrodos sucessivos, de forma que podem ser gerados até 15 canais em modo diferencial simples. Quando for usado o modo diferencial duplo, que requer 4 canais para a geração do sinal final, é possível a geração de até 14 sinais. Em geral, o modo de uso mais comum é o diferencial simples, que é muito usado tanto em arranjos lineares quanto em arranjos bidimensionais.

Figura 1.15: Demonstração de um eletrodo de superfície do tipo arranjo linear posicionado sobre o músculo com os respectivos sinais captados. Em cada seção é possível observar uma das três diferentes possibilidades de sinais a serem captados dependendo do tipo de amplificador: i) detecção monopolar, ii) detecção bipolar; iii) detecção diferencial duplo (Adaptada de Merletti 1999 (a)).

Como descrito anteriormente, esses arranjos podem ser usados em várias aplicações, tais como o mapeamento de zonas de inervação e a estimação da velocidade de condução. Para a estimação da velocidade de condução são necessários pelo menos dois sinais no modo diferencial simples, de forma a se determinar o atraso relativo entre os dois sinais. Entretanto, a literatura (Farina e Merletti 2001, Farina et al. 2001, Meste et al. 2001) tem mostrado que os resultados ficam mais robustos quando são utilizados três sinais (ou até um número maior de sinais) para se determinar o atraso que gera a melhor superposição. O grupo de três sinais será denominado, neste trabalho, de tripleta.

Uma tecnologia que também tem ganhado força nos últimos anos é a dos arranjos bidimensionais de eletrodos. Esse arranjo pode ser visto como uma matriz, que pode captar

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sinais eletromiográficos de superfície nos modos monopolar e bipolar simples, formando um mapa bidimensional do potencial na superfície da pele, permitindo, por exemplo, a visualização bidimensional dos potenciais propagantes. Nos experimentos do presente trabalho, esse tipo de eletrodo foi utilizado. Entretanto, foi utilizada apenas uma linha do mesmo, de modo que, na prática, ele foi usado como um arranjo linear. Entretanto, os dados bidimensionais foram preservados, e deverão ser objeto de estudos futuros.

A Figura 1.16 ilustra, de forma esquemática, os passos e as escolhas importantes relacionado à escolha dos eletrodos, descritos nesta seção.

Figura 1.16: Resumo de passos e escolhas importantes na aquisição de sinais eletromiográficos de superfície (EMG-S).