Recalde Villamayor, Silvia

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https://academica-e.unavarra.es/handle/2454/53644

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Recalde Villamayor

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Silvia

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Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación

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Subject: sEMG ×

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    Proceso de llenado del sEMG en el tibial anterior y comparación con el vasto lateral
    (2025) Recalde Villamayor, Silvia; Rodríguez Falces, Javier; Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación; Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoa
    INTRODUCCIÓN El proceso de llenado de la señal electromiográfica de superficie (sEMG) conforme aumenta gradualmente la fuerza de contracción de un músculo proporciona información relevante de las unidades motoras de ese músculo. Este proceso de llenado EMG se puede estudiar usando un índice llamado filling factor (FF), basado en la función de densidad de probabilidad (PDF) de la señal sEMG. Este llenado EMG depende de factores anatómicos, fisiológicos y neurales por lo que puede haber diferencias entre los distintos músculos, entre ellos por ejemplo es fundamental el grosor de la capa subcutánea OBJETIVOS Examinar cómo varía la forma de la PDF, y por tanto el FF, al aumentar la fuerza de contracción gradualmente desde cero en el tibial anterior (TA) y vasto lateral (VL) para analizar el llenado de la señal sEMG. MÉTODOS Se recogieron las señales EMG superficiales voluntarias del tibial anterior de sujetos sanos mientras la fuerza aumentaba de manera gradual. El proceso de llenado de la EMG superficial se examinó mediante el factor de llenado (filling factor, FF) del EMG, calculado a partir de los momentos no centrales de la señal. RESULTADOS Comparación tibial anterior y vasto lateral: 1) Existen diferencias significativas en el proceso de llenado entre el TA y el VL. 2) Al inicio de la contracción, el grado de llenado del sEMG del TA fue bajo (FF<0.45) para la mayoría de los hombres (72%) y la mitad de las mujeres (52%), mientras que en el VL fue bajo para la mayoría de los hombres (89%) pero alto (FF>0.45) para la mayoría de las mujeres (88%). A fuerzas altas (>40% MVC) el sEMG del TA contuvo PAUMs de diferentes amplitudes (FF~ 0.5) mientras que en el VL las amplitudes de los PAUMs fueron comparables (FF~ 0.63). Análisis de la variabilidad en el llenado del sEMG en el TA: 1) Para un sujeto dado, la PDF oscila entre las distribuciones semi-degenerada y gaussiana conforme la fuerza aumenta entre el 0 y el 10% de la MVC. 2) La relación entre la PDF y la fuerza varía de gran manera entre sujetos para fuerzas entre el 0 y el 10% de la MVC, disminuyendo considerablemente para fuerzas mayores al 10% CONCLUSIONES La dependencia de la forma de la PDF en función de la fuerza de contracción es altamente inconsistente y varía enormemente entre individuos para fuerzas bajas (0-10% MVC). Sin embargo, para fuerzas mayores al 10% de la MVC, la variabilidad se reduce, con la forma evolucionando de la Laplaciana a la Gaussiana. Por ello, se subraya que la relación entre la forma de la PDF y la fuerza es específica para cada sujeto y músculo, y que esta relación debe evaluarse aumentando la fuerza ejercida desde cero de manera gradual. Se encontraron 2 grandes limitaciones al método: el inicio no siempre es pulsátil y el llenado es muy rápido.
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    Análisis del proceso de llenado de la señal sEMG a medida que aumenta gradualmente la fuerza en el cuádriceps
    (Sociedad Española de Ingeniería Biomédica, 2024) Recalde Villamayor, Silvia; Navallas Irujo, Javier; Mariscal Aguilar, Cristina; Rodríguez Falces, Javier; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza; Institute of Smart Cities - ISC
    Objetivos: No existe una comprensión completa del modo en que la señal EMG de superficie se llena progresivamente de potenciales de unidad motora (MUP) a medida que aumenta la fuerza. Intentamos investigar este proceso de llenado de sEMG. Métodos: Se registraron señales EMG superficiales del cuádriceps de sujetos sanos a medida que la fuerza aumentaba gradualmente de 0 a 40% MVC. El proceso de llenado sEMG se analizó midiendo el factor de llenado EMG (calculado a partir de los momentos no centrales de la señal sEMG rectificada). Resultados: (1) Al aumentar gradualmente la fuerza, aparecieron uno o dos saltos bruscos prominentes en la amplitud del sEMG entre el 0 y el 10% de la fuerza MVC en los vastos lateral y medial. (2) Los saltos de amplitud se originaban cuando aparecían en la señal de sEMG unos pocos MUP de gran amplitud, que destacaban claramente de la actividad de sEMG anterior. (3) Cada vez que se producía un salto brusco en la amplitud del sEMG, se iniciaba una nueva fase de llenado del sEMG. Conclusiones: El proceso de llenado del sEMG tuvo una o dos etapas en los músculos vastos, estando el sEMG casi completamente lleno a fuerzas muy bajas (2-12% MVC). Importancia: El factor de llenado es una herramienta prometedora útil para analizar el proceso de llenado EMG.