ELEKTROMIOGRAFI (EMG) 

Pengertian

Elektromiografi (EMG) adalah teknik untuk mengevaluasi dan rekaman aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otot rangka. EMG dilakukan menggunakan alat yang disebut Electromyograph, untuk menghasilkan rekaman yang disebut Elektromiogram. Sebuah. Electromyograph mendeteksi potensial listrik yang dihasilkan oleh sel-sel otot ketika sel-sel ini elektrik atau neurologis diaktifkan. Sinyal dapat dianalisis untuk mendeteksi kelainan medis, tingkat aktivasi, perintah rekrutmen atau untuk menganalisa biomekanik gerakan manusia atau hewan.

Sejarah

Didokumentasikan percobaan pertama tentang EMG dimulai dengan karya-karya Francesco Redi pada tahun 1666. Redi menemukan otot yang sangat khusus dari ikan pari listrik (Electric Eel) yang menghasilkan listrik. Pada 1773, Walsh telah mampu menunjukkan bahwa jaringan otot ikan Eel itu bisa menghasilkan percikan listrik. Pada tahun 1792, publikasi berjudul De Viribus Electricitatis di Motu Musculari Commentarius muncul, ditulis oleh Luigi Galvani, di mana penulis menunjukkan bahwa listrik bisa memulai kontraksi otot. Enam dekade kemudian, pada tahun 1849, Dubois-Raymond menemukan bahwa hal itu juga memungkinkan untuk merekam aktivitas listrik selama kontraksi otot sukarela. Rekaman sebenarnya pertama kegiatan ini dibuat oleh Marey pada tahun 1890, yang juga memperkenalkan elektromiografi panjang. Pada tahun 1922, Gasser dan Erlanger digunakan osiloskop untuk menampilkan sinyal-sinyal listrik dari otot. Karena sifat stokastik dari sinyal myoelectric, hanya informasi yang kasar dapat diperoleh dari pengamatan tersebut. Kemampuan mendeteksi sinyal elektromiografi meningkat secara stabil dari tahun 1930 hingga tahun 1950-an, dan peneliti mulai menggunakan elektroda ditingkatkan lebih luas untuk studi otot. Penggunaan klinis permukaan EMG (sEMG) untuk pengobatan gangguan yang lebih spesifik dimulai pada 1960-an. Hardyck dan peneliti nya adalah (1966) yang pertama menggunakan sEMG. Pada awal 1980-an, Cram dan Steger memperkenalkan metode klinis untuk memindai berbagai otot menggunakan perangkat pendeteksi EMG. Hal ini tidak sampai tengah 1980-an yang integrasi teknik dalam elektroda telah cukup maju untuk memungkinkan batch produksi dari instrumentasi kecil dan ringan yang dibutuhkan dan amplifier. Saat ini, sejumlah amplifier yang cocok tersedia secara komersial. Pada awal 1980-an, kabel yang menghasilkan sinyal dalam rentang mikrovolt diinginkan menjadi tersedia. Penelitian terbaru telah menghasilkan pemahaman yang lebih baik dari sifat-sifat permukaan rekaman EMG. Permukaan elektromiografi semakin digunakan untuk merekam dari otot-otot yang dangkal di protokol klinis atau kinesiological, dimana elektroda intramuskular digunakan untuk menyelidiki otot dalam atau aktivitas otot lokal.

Pemanfaatan EMG Dalam Ilmu Kesehatan

Ada banyak aplikasi untuk penggunaan EMG. EMG digunakan secara klinis untuk diagnosis masalah neurologis dan neuromuskular. Hal ini digunakan diagnosa oleh laboratorium kiprah dan oleh dokter terlatih dalam penggunaan biofeedback atau penilaian ergonomis. EMG juga digunakan dalam berbagai jenis laboratorium penelitian, termasuk mereka yang terlibat dalam biomekanik, kontrol motor, fisiologi neuromuskuler, gangguan gerak, kontrol postural, dan terapi fisik

Sinyal EMG digunakan dalam aplikasi klinis dan biomedis. EMG digunakan sebagai alat diagnostik untuk mengidentifikasi penyakit neuromuskuler, menilai nyeri punggung bawah, kinesiologi, dan gangguan kontrol motor. sinyal EMG juga digunakan sebagai sinyal kontrol untuk perangkat palsu seperti buatan tangan, lengan, dan tungkai bawah.

Prosedur Kerja EMG

Ada dua jenis EMG digunakan secara luas: EMG permukaan dan intramuskular (jarum dan fine-kawat) EMG. Untuk melakukan EMG intramuskular, jarum elektroda atau jarum mengandung dua elektroda-kawat halus dimasukkan melalui kulit ke dalam jaringan otot. Seorang yang sudah terlatih atau profesional (seperti physiatrist, ahli saraf, atau terapis fisik) mengamati aktivitas listrik ketika memasukkan elektroda. Kegiatan insersional memberikan informasi berharga tentang keadaan otot dan saraf yang innervating. Otot normal saat kegiatan istirahat, sinyal-sinyal listrik normal ketika jarum dimasukkan ke dalamnya. Kemudian aktivitas listrik dipelajari ketika otot yang diam. Aktivitas spontan abnormal mungkin menunjukkan beberapa saraf atau kerusakan otot. Kemudian pasien diminta untuk kontrak otot lancar. Bentuk, ukuran, dan frekuensi potensi unit motor yang dihasilkan tentukan. Kemudian elektroda ditarik beberapa milimeter, dan sekali lagi kegiatan ini dianalisa sampai setidaknya 10-20 unit telah dikumpulkan. Setiap lagu elektroda hanya memberikan gambaran yang sangat lokal dari aktivitas seluruh otot. Karena otot berbeda dalam struktur batin, elektroda harus ditempatkan pada berbagai lokasi untuk mendapatkan penelitian yang akurat.

Intramuscular EMG dapat dianggap terlalu invasif atau tidak perlu dalam beberapa kasus. Sebaliknya, permukaan elektroda dapat digunakan untuk memantau gambaran umum aktivasi otot, sebagai lawan kegiatan hanya beberapa serat seperti yang diamati menggunakan EMG intramuskular. Teknik ini digunakan dalam beberapa jenis, misalnya, di klinik fisioterapi, aktivasi otot dipantau menggunakan EMG permukaan dan pasien memiliki stimulus auditori atau visual untuk membantu mereka tahu kapan mereka mengaktifkan otot (biofeedback).

Sebuah unit motor didefinisikan sebagai satu neuron motor dan semua serat otot itu innervates. Ketika kebakaran unit motor, dorongan (disebut potensial aksi) dilakukan menuruni neuron motor ke otot. Daerah mana kontak saraf otot disebut sambungan neuromuskuler, atau akhir pelat motor. Setelah potensial aksi ditransmisikan di persimpangan neuromuskuler, suatu potensial aksi adalah elicited di semua serat otot diinervasi dari unit motor tertentu. Jumlah dari semua aktivitas elektrik ini dikenal sebagai potensial aksi unit motor (MUAP). Kegiatan ini elektropsikologi dari unit motor multiple sinyal biasanya dievaluasi selama EMG sebuah. Komposisi unit motor, jumlah serat otot per unit motor, jenis metabolisme dari serat otot dan berbagai faktor lainnya mempengaruhi bentuk potensi motor unit di myogram tersebut.

Uji konduksi saraf juga sering dilakukan pada waktu yang sama sebagai EMG untuk mendiagnosa penyakit saraf.

Beberapa pasien dapat menemukan prosedur agak menyakitkan, sedangkan yang lain hanya mengalami sedikit ketidaknyamanan ketika jarum dimasukkan. Otot atau otot sedang diuji mungkin sedikit sakit untuk satu atau dua hari setelah prosedur.

Hasil Kerja EMG

Hasil Normal

Jaringan otot saat istirahat biasanya elektrik aktif. Setelah aktivitas listrik yang disebabkan oleh iritasi subsidi penyisipan jarum, Electromyograph harus mendeteksi ada aktivitas spontan abnormal (yaitu, otot pada istirahat harus elektrik diam, dengan pengecualian daerah sambungan neuromuskuler, yang, dalam keadaan normal , sangat spontan aktif). Ketika otot secara sukarela dikontrak, potensial aksi mulai muncul. Sebagai kekuatan kontraksi otot meningkat, serat otot lebih banyak dan lebih menghasilkan potensial aksi. Ketika otot sepenuhnya dikontrak, ada akan muncul sebuah kelompok teratur potensi tindakan tarif yang bervariasi dan amplitudo (a perekrutan lengkap dan pola interferensi)

Hasil Abnormal

EMG digunakan untuk mendiagnosa penyakit yang umumnya dapat diklasifikasikan ke dalam salah satu kategori berikut: neuropati, penyakit sambungan neuromuskuler dan myopathies.

Penyakit neuropatik memiliki karakteristik berikut mendefinisikan EMG:

a. Sebuah amplitudo potensial aksi yang dua kali normal karena peningkatan jumlah serat per unit            motor karena reinervasi dari serat denervasi

b. Peningkatan durasi aksi potensi

c. Penurunan jumlah unit motor di otot (seperti yang ditemukan menggunakan teknik nomor motor         unit estimasi

Penyakit miopati memiliki karakteristik EMG menentukan:

• Penurunan durasi tindakan potensial
•   Penurunan di daerah tersebut untuk rasio amplitudo potensial aksi
• Penurunan jumlah unit motor di otot (dalam kasus yang sangat parah saja)

Karena individualitas masing-masing pasien dan penyakit, beberapa karakteristik ini mungkin tidak muncul dalam setiap kasus.

Hasil abnormal dapat disebabkan oleh kondisi medis berikut (harap dicatat ini adalah tempat di dekat sebuah daftar lengkap dari kondisi yang dapat mengakibatkan EMG abnormal):

• Beralkohol neuropati
• Amyotrophic lateral sclerosis
• Sindrom kompartemen anterior
• Aksiler saraf disfungsi
• Distrofi otot Becker
• Brakialis plexopathy
• Carpal tunnel syndrome
• Centronuclear miopati
• Serviks spondylosis
• Charcot-Marie-Tooth penyakit
• Kronis kekebalan demielinasi Poli [radiculo] neuropati (CIDP)
• Disfungsi saraf Common peroneal
• Denervasi (stimulasi saraf berkurang)
• Dermatomiositis
• Distal disfungsi saraf median
• Duchenne distrofi otot
• acioscapulohumeral distrofi otot (Landouzy-Dejerine)
• Paralisis periodik Keluarga
• Disfungsi saraf femoralis
• Kolom kondisi
• Friedreich ataxia
• Guillain-Barre
• Lambert-Eaton Sindrom
• Mononeuritis multiplex
• Mononeuropathy
• Penyakit Motor neuron
• Beberapa sistem atrofi
• Myasthenia gravis
• Miopati (otot degenerasi, yang dapat disebabkan oleh sejumlah gangguan, termasuk distrofi otot)
• Myotubular miopati
• Neuromyotonia
• Peripheral neuropati
• Poliomyelitis
• Polymyositis
• Radial disfungsi saraf
• Disfungsi siatik saraf
• Polineuropati sensorimotor
• Tidur bruxism
• Spinal stenosis
• Thyrotoxic paralisis periodik
• Disfungsi tibial saraf
• Ulnaris saraf disfungsi

Dekomposisi Sinyal EMG

Sinyal EMG pada dasarnya terdiri dari ditumpangkan potensi unit motor tindakan (MUAPs) dari beberapa unit motor. Untuk analisis yang menyeluruh, sinyal EMG diukur dapat dipecah menjadi MUAPs konstituen mereka. MUAPs dari unit motor yang berbeda cenderung memiliki bentuk karakteristik yang berbeda, sedangkan MUAPs dicatat oleh elektroda yang sama dari unit motor yang sama biasanya sama. Terutama ukuran MUAP dan bentuk tergantung pada tempat elektroda terletak sehubungan dengan serat sehingga dapat tampil berbeda jika posisi bergerak elektroda. dekomposisi EMG adalah non-sepele, meskipun banyak metode telah diusulkan.

Aplikasi EMG Sebagai Teknologi

EMG dapat digunakan untuk merasakan aktivitas otot isometrik di mana tidak ada gerakan yang dihasilkan. Hal ini memungkinkan definisi dari sebuah kelas gerakan bergerak halus untuk mengontrol antarmuka tanpa diketahui dan tanpa mengganggu lingkungan sekitarnya. Sinyal ini dapat digunakan untuk mengontrol prosthesis atau sebagai sinyal kontrol untuk perangkat elektronik seperti ponsel atau PDA.

Sinyal EMG telah ditargetkan sebagai kontrol untuk sistem penerbangan. Indera Manusia Grup pada NASA Ames Research Center di Moffett Field, CA berusaha meningkatkan antarmuka manusia-mesin dengan langsung menghubungkan seseorang ke komputer. Dalam proyek ini, sinyal EMG digunakan untuk menggantikan joystick mekanis dan keyboard. EMG juga telah digunakan dalam penelitian menuju “kokpit dpt dipakai,” yang mempekerjakan gerakan EMG berbasis switch untuk memanipulasi dan mengendalikan tongkat yang diperlukan untuk penerbangan sehubungan dengan layar dgn berbasis.

Pengenalan suara yg tak disuarakan mengakui pidato dengan mengamati aktivitas EMG dari otot yang berhubungan dengan pidato. Hal ini ditargetkan untuk digunakan di lingkungan yang bising, dan dapat membantu bagi orang tanpa pita suara dan orang-orang dengan aphasia.

EMG juga telah digunakan sebagai sinyal kontrol untuk komputer dan perangkat lainnya. Perangkat antarmuka berbasis pada EMG dapat digunakan untuk mengendalikan objek bergerak, seperti robot mobile atau kursi roda listrik. Hal ini mungkin membantu untuk individu yang tidak bisa mengoperasikan kursi roda yang dikendalikan joystick.. Permukaan EMG rekaman mungkin juga sinyal kontrol cocok untuk beberapa video game interaktif.

Sebuah proyek gabungan yang melibatkan Microsoft, University of Washington di Seattle, dan University of Toronto di Kanada telah dieksplorasi menggunakan sinyal otot dari gerakan tangan sebagai perangkat antarmuka. Sebuah paten yang didasarkan pada penelitian ini diajukan pada tanggal 26 Juni 2008.