กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ

อิเล็กโทรไมโอแกรม ( EMG ) เป็นเทคนิคสำหรับการประเมินและบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เกิดจาก กล้ามเนื้อโครงร่าง [ 1 ] [ 2 ] การ ตรวจ EMG ทำได้โดยใช้ เครื่องมือ ที่เรียกว่า...

การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ

การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ
ภาพ EMG จากการหยุดเดิน ด้านล่างซ้ายคือสัญญาณ EMG ดิบ ด้านขวาคือสัญญาณที่ปรับแก้แล้ว
ไอซีดี-9-ซีเอ็ม93.08
เมชD004576

อิเล็กโทรไมโอแกรม ( EMG ) เป็นเทคนิคสำหรับการประเมินและบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เกิดจากกล้ามเนื้อโครงร่าง [ 1 ] [ 2 ] การตรวจ EMG ทำได้โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าอิเล็กโทรไมโอกราฟเพื่อสร้างบันทึกที่เรียกว่าอิเล็กโทรไมโอแกรม อิเล็กโทรไมโอกราฟจะตรวจจับศักยภาพทางไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยเซลล์ กล้ามเนื้อ [ 3 ]เมื่อเซลล์เหล่านี้ถูกกระตุ้นทางไฟฟ้าหรือทางระบบประสาท สัญญาณสามารถนำมาวิเคราะห์เพื่อตรวจจับความผิดปกติ ระดับการกระตุ้น หรือลำดับการรับสมัคร หรือเพื่อวิเคราะห์กลไกทางชีวภาพของการเคลื่อนไหวของมนุษย์หรือสัตว์ การตรวจ EMG ด้วยเข็มเป็น เทคนิค ทางการแพทย์ด้านการวินิจฉัยด้วยไฟฟ้าที่นักประสาทวิทยาใช้กันทั่วไป การตรวจ EMG ด้วยผิวหนังเป็นวิธีการที่ไม่ใช่ทางการแพทย์ที่ใช้ในการประเมินการกระตุ้นกล้ามเนื้อโดยผู้เชี่ยวชาญหลายคน รวมถึงนักกายภาพบำบัด นักวิทยาศาสตร์การเคลื่อนไหว และวิศวกรชีวการแพทย์ ในวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ EMG ยังถูกใช้เป็นมิดเดิลแวร์ในการจดจำท่าทางเพื่ออนุญาตให้ป้อนการกระทำทางกายภาพไปยังคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์[ 4 ]

การใช้งานทางคลินิก

การทดสอบ EMG มีการใช้งานทางคลินิกและชีวการแพทย์ที่หลากหลาย การตรวจ EMG ด้วยเข็มใช้เป็นเครื่องมือวินิจฉัยโรคระบบประสาทและ กล้ามเนื้อ [ 5 ]หรือเป็นเครื่องมือวิจัยสำหรับการศึกษาจลนศาสตร์และความผิดปกติของการควบคุมการเคลื่อนไหว สัญญาณ EMG บางครั้งใช้เพื่อนำทางการ ฉีดสาร พิษโบทูลินัมหรือฟีนอลเข้าไปในกล้ามเนื้อ การตรวจ EMG แบบผิวเผินใช้สำหรับการวินิจฉัยการทำงานและระหว่างการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวด้วยเครื่องมือ สัญญาณ EMG ยังใช้เป็นสัญญาณควบคุมสำหรับ อุปกรณ์ เทียมเช่น มือเทียม แขนเทียม และขาเทียม

อาจใช้เครื่องวัดความเร่งกล้ามเนื้อในการตรวจสอบระบบประสาทและกล้ามเนื้อในการดมยาสลบทั่วไปด้วยยาปิดกั้นระบบประสาทและกล้ามเนื้อเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรงหลังผ่าตัด[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

ยกเว้นในกรณีของภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรงขั้นต้นบางอย่าง การตรวจ EMG มักจะทำร่วมกับ การตรวจ วินิจฉัยทางไฟฟ้าทางการแพทย์ อื่น ๆ ที่วัดการทำงานของการนำกระแสประสาท ซึ่งเรียกว่าการตรวจการนำกระแสประสาท (NCS) การตรวจ EMG ด้วยเข็มและการตรวจ NCS มักจะบ่งชี้เมื่อมีอาการปวดที่แขนขา กล้ามเนื้ออ่อนแรงจากการกดทับเส้นประสาท ไขสันหลัง หรือมีความกังวลเกี่ยวกับอาการบาดเจ็บหรือความผิดปกติทางระบบประสาทอื่น ๆ[ 10 ]การบาดเจ็บของเส้นประสาทไขสันหลังไม่ได้ทำให้เกิดอาการปวดคอ ปวดหลังส่วนกลาง หรือปวดหลังส่วนล่างและด้วยเหตุนี้ หลักฐานจึงไม่แสดงให้เห็นว่า EMG หรือ NCS มีประโยชน์ในการวินิจฉัยสาเหตุของอาการปวดเอว ปวดทรวงอก หรือปวดกระดูกสันหลังส่วนคอ [ 10 ] การตรวจ EMG ด้วยเข็มอาจช่วยในการวินิจฉัยการกดทับหรือการบาดเจ็บของเส้นประสาท (เช่น กลุ่มอาการ อุโมงค์ข้อมือ ) การบาดเจ็บของรากประสาท (เช่น โรคปวดสะโพก) และปัญหาอื่น ๆ ของกล้ามเนื้อหรือเส้นประสาท ภาวะทางการแพทย์ที่พบได้น้อยกว่า ได้แก่ โรคกล้าม เนื้ออ่อนแรง โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงชนิดไมแอสทีเนียกราวิสและโรคกล้ามเนื้อเสื่อม

เทคนิค

การเตรียมผิวและความเสี่ยง

ขั้นตอนแรกก่อนการสอดเข็มอิเล็กโทรดคือการเตรียมผิวหนัง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำได้ง่ายๆ ด้วยการทำความสะอาดผิวหนังด้วยแผ่นแอลกอฮอล์

การวางตำแหน่งเข็มอิเล็กโทรดนั้นอาจทำได้ยากและขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น การเลือกกล้ามเนื้อเฉพาะและขนาดของกล้ามเนื้อนั้น การวางตำแหน่งเข็ม EMG ที่ถูกต้องมีความสำคัญมากสำหรับการแสดงผลกล้ามเนื้อที่สนใจอย่างแม่นยำ แม้ว่า EMG จะมีประสิทธิภาพมากกว่าในกล้ามเนื้อตื้น เนื่องจากไม่สามารถข้ามผ่านศักยภาพการทำงานของกล้ามเนื้อตื้นและตรวจจับกล้ามเนื้อที่อยู่ลึกกว่าได้ นอกจากนี้ ยิ่ง บุคคลมี ไขมันในร่างกาย มาก เท่าใด สัญญาณ EMG ก็จะยิ่งอ่อนลงเท่านั้น เมื่อวางเซนเซอร์ EMG ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดคือบริเวณกลางกล้ามเนื้อ: แนวกึ่งกลางตามยาว บริเวณกลางกล้ามเนื้ออาจคิดได้ว่าอยู่ระหว่างจุดกระตุ้น (ตรงกลาง) ของกล้ามเนื้อและจุดเกาะของเอ็น

เครื่องกระตุ้นหัวใจและเครื่องช็อกไฟฟ้าหัวใจ แบบฝัง (ICD) ถูกนำมาใช้ในทางคลินิกมากขึ้นเรื่อยๆ และไม่มีหลักฐานใดบ่งชี้ว่าการตรวจวินิจฉัยทางไฟฟ้าเป็นประจำในผู้ป่วยที่มีอุปกรณ์เหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัย อย่างไรก็ตาม มีข้อกังวลทางทฤษฎีว่าแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าจากการตรวจการนำกระแสประสาท (NCS) อาจถูกตรวจจับโดยอุปกรณ์อย่างผิดพลาดและส่งผลให้เกิดการยับยั้งหรือการกระตุ้นการทำงานโดยไม่ตั้งใจ หรือการตั้งโปรแกรมใหม่ของอุปกรณ์ โดยทั่วไป ยิ่งตำแหน่งการกระตุ้นอยู่ใกล้กับเครื่องกระตุ้นหัวใจและสายนำไฟฟ้ามากเท่าใด โอกาสที่จะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าที่มีแอมพลิจูดเพียงพอที่จะยับยั้งเครื่องกระตุ้นหัวใจก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แม้จะมีข้อกังวลดังกล่าว แต่ก็ยังไม่มีรายงานผลข้างเคียงใดๆ ทั้งในระยะสั้นหรือระยะยาวจากการตรวจ NCS เป็นประจำ

ไม่มีข้อห้ามใดๆ ที่ทราบสำหรับการทำ EMG หรือ NCS ด้วยเข็มในผู้ป่วยตั้งครรภ์ นอกจากนี้ ยังไม่มีรายงานภาวะแทรกซ้อนใดๆ จากขั้นตอนเหล่านี้ในเอกสาร การทดสอบศักยภาพที่ถูกกระตุ้นก็เช่นกัน ไม่มีการรายงานว่าก่อให้เกิดปัญหาใดๆ เมื่อทำในระหว่างตั้งครรภ์[ 11 ]

ผู้ป่วยที่มีภาวะน้ำเหลืองคั่งหรือผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่อภาวะน้ำเหลืองคั่งมักจะได้รับการเตือนให้หลีกเลี่ยงการทำหัตถการผ่านผิวหนังในแขนขาที่ได้รับผลกระทบ เช่นการเจาะเลือดเพื่อป้องกันการเกิดหรือการกำเริบของภาวะน้ำเหลืองคั่งหรือเซลลูไลติสแม้ว่าจะมีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น แต่หลักฐานเกี่ยวกับภาวะแทรกซ้อนดังกล่าวที่เกิดขึ้นหลังจากการเจาะเลือดนั้นมีจำกัด ไม่มีรายงานตีพิมพ์ใด ๆ เกี่ยวกับเซลลูไลติส การติดเชื้อ หรือภาวะแทรกซ้อนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ EMG ที่ทำในผู้ป่วยที่มีภาวะน้ำเหลืองคั่งหรือเคยได้รับการผ่าตัดต่อมน้ำเหลืองมาก่อน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความเสี่ยงของเซลลูไลติสในผู้ป่วยที่มีภาวะน้ำเหลืองคั่งยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด จึงควรใช้ความระมัดระวังอย่างเหมาะสมในการทำการตรวจด้วยเข็มในบริเวณที่มีภาวะน้ำเหลืองคั่งเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะแทรกซ้อน ในผู้ป่วยที่มีอาการบวมมากและผิวหนังตึง การเจาะผิวหนังด้วยเข็มอิเล็กโทรดอาจทำให้มีของเหลวใสไหลซึมออกมาเรื้อรัง สื่อกลางของแบคทีเรียในของเหลวใสดังกล่าวและการทำลายความสมบูรณ์ของผิวหนังอาจเพิ่มความเสี่ยงของเซลลูไลติส ก่อนดำเนินการ แพทย์ควรชั่งน้ำหนักความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการทำการศึกษาเทียบกับความจำเป็นในการได้รับข้อมูลที่ได้รับ[ 11 ]

อิเล็กโทรดบันทึก EMG แบบผิวหนังและแบบฝังในกล้ามเนื้อ

การตรวจ EMG มีสองประเภท ได้แก่ EMG แบบผิวเผินและ EMG แบบฝังในกล้ามเนื้อ EMG แบบผิวเผินประเมินการทำงานของกล้ามเนื้อโดยการบันทึกกิจกรรมของกล้ามเนื้อจากพื้นผิวเหนือกล้ามเนื้อบนผิวหนัง สามารถบันทึก EMG แบบผิวเผินได้โดยใช้ขั้วไฟฟ้าคู่หนึ่งหรือโดยใช้ชุดขั้วไฟฟ้าหลายตัวที่ซับซ้อนกว่า จำเป็นต้องใช้ขั้วไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งตัวเนื่องจากการบันทึก EMG แสดงความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า (ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า) ระหว่างขั้วไฟฟ้าสองตัวที่แยกจากกัน ข้อจำกัดของวิธีการนี้คือ การบันทึกด้วยขั้วไฟฟ้าแบบผิวเผินจำกัดอยู่เฉพาะกล้ามเนื้อชั้นตื้น ได้รับอิทธิพลจากความลึกของเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังบริเวณที่บันทึกซึ่งอาจแปรผันได้มากขึ้นอยู่กับน้ำหนักของผู้ป่วย และไม่สามารถแยกแยะการปล่อยกระแสไฟฟ้าของกล้ามเนื้อที่อยู่ติดกันได้อย่างน่าเชื่อถือ จึงมีการพัฒนาวิธีการวางขั้วไฟฟ้าและการทดสอบการทำงานเฉพาะเพื่อลดความเสี่ยงนี้ จึงทำให้การตรวจมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

การตรวจ EMG แบบสอดเข้ากล้ามเนื้อสามารถทำได้โดยใช้ขั้วไฟฟ้าบันทึกหลายประเภท วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้ขั้วไฟฟ้าแบบเข็มโมโนโพลาร์ ซึ่งอาจเป็นลวดเส้นเล็กที่สอดเข้าไปในกล้ามเนื้อโดยใช้ขั้วไฟฟ้าบนผิวหนังเป็นตัวอ้างอิง หรืออาจเป็นลวดเส้นเล็กสองเส้นที่สอดเข้าไปในกล้ามเนื้อโดยใช้ขั้วไฟฟ้าบนผิวหนังเป็นตัวอ้างอิง โดยทั่วไปแล้ว การบันทึกด้วยลวดเส้นเล็กมักใช้ในการวิจัยหรือ การศึกษา ทางด้านกายวิเคราะห์ ขั้วไฟฟ้า EMG แบบโมโนโพลาร์สำหรับการวินิจฉัยมักหุ้มฉนวนและแข็งพอที่จะทะลุผิวหนังได้ โดยมีเพียงปลายลวดเท่านั้นที่โผล่ออกมาโดยใช้ขั้วไฟฟ้าบนผิวหนังเป็นตัวอ้างอิง เข็มสำหรับฉีดสารพิษโบทูลินัมหรือฟีนอลเพื่อการรักษาโดยทั่วไปจะเป็นขั้วไฟฟ้าแบบโมโนโพลาร์ที่ใช้ตัวอ้างอิงบนผิวหนัง ในกรณีนี้ จะใช้แกนโลหะของเข็มฉีดยาที่หุ้มฉนวนไว้โดยมีเพียงปลายลวดเท่านั้นที่โผล่ออกมา ทั้งในการบันทึกสัญญาณและการฉีด ขั้วไฟฟ้าแบบเข็มวงกลมมีความซับซ้อนกว่าเล็กน้อย เข็มเหล่านี้มีลวดเส้นเล็กฝังอยู่ในชั้นฉนวนที่เติมเต็มกระบอกของเข็มฉีดยา โดยมีแกนที่โผล่ออกมา และแกนนั้นทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าอ้างอิง ปลายลวดที่โผล่ออกมาทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดที่ใช้งานอยู่ ด้วยการออกแบบเช่นนี้ สัญญาณที่บันทึกจากอิเล็กโทรดแบบวงกลมจึงมักมีขนาดเล็กกว่าเมื่อบันทึกจากอิเล็กโทรดแบบขั้วเดียว และมีความทนทานต่อสิ่งรบกวนทางไฟฟ้าจากเนื้อเยื่อได้ดีกว่า และการวัดก็มักมีความน่าเชื่อถือมากกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากส่วนของลวดโผล่ออกมาตลอดความยาว กิจกรรมของกล้ามเนื้อส่วนตื้นอาจปนเปื้อนการบันทึกของกล้ามเนื้อส่วนลึกได้ อิเล็กโทรดเข็ม EMG แบบเส้นใยเดี่ยวได้รับการออกแบบให้มีพื้นที่บันทึกขนาดเล็กมาก และช่วยให้สามารถแยกแยะการปล่อยกระแสไฟฟ้าของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นได้

ในการตรวจ EMG แบบสอดเข็มเข้าไปในกล้ามเนื้อ โดยทั่วไปจะใช้เข็มอิเล็กโทรดแบบขั้วเดียวหรือแบบวงกลมสอดผ่านผิวหนังเข้าไปในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ จากนั้นจะเลื่อนเข็มไปยังหลายจุดภายในกล้ามเนื้อที่ผ่อนคลายเพื่อประเมินทั้งกิจกรรมขณะสอดเข็มและกิจกรรมขณะพักของกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อปกติจะแสดงการกระตุ้นของเส้นใยกล้ามเนื้ออย่างสั้นๆ เมื่อถูกกระตุ้นด้วยการเคลื่อนไหวของเข็ม แต่โดยปกติจะไม่เกิน 100 มิลลิวินาที กิจกรรมขณะพักของกล้ามเนื้อที่ผิดปกติที่พบได้บ่อยที่สุดสองประเภทคือ ศักยภาพการกระตุก (fasciculation potential) และศักยภาพการสั่น (fibrillation potential) ศักยภาพการกระตุกคือการกระตุ้นโดยไม่สมัครใจของหน่วยมอเตอร์ภายในกล้ามเนื้อ บางครั้งสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเป็นอาการกระตุกของกล้ามเนื้อหรือโดยใช้อิเล็กโทรดที่ผิวหนัง อย่างไรก็ตาม การสั่นนั้นตรวจพบได้เฉพาะโดย EMG แบบสอดเข็มเท่านั้น และแสดงถึงการกระตุ้นที่แยกออกมาของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้น ซึ่งมักเป็นผลมาจากโรคของเส้นประสาทหรือกล้ามเนื้อ บ่อยครั้งที่การสั่นถูกกระตุ้นโดยการเคลื่อนไหวของเข็ม (กิจกรรมขณะสอดเข็ม) และคงอยู่เป็นเวลาหลายวินาทีหรือมากกว่านั้นหลังจากหยุดการเคลื่อนไหว

หลังจากประเมินกิจกรรมขณะพักและขณะแทรกแล้ว นักอิเล็กโทรไมโอกราฟจะประเมินกิจกรรมของกล้ามเนื้อระหว่างการหดตัวโดยสมัครใจ รูปร่าง ขนาด และความถี่ของสัญญาณไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะถูกพิจารณา จากนั้นจะดึงอิเล็กโทรดออกไปสองสามมิลลิเมตร และวิเคราะห์กิจกรรมอีกครั้ง ทำซ้ำเช่นนี้ บางครั้งจนกว่าจะรวบรวมข้อมูลจากหน่วยมอเตอร์ 10–20 หน่วย เพื่อสรุปเกี่ยวกับหน้าที่ของหน่วยมอเตอร์ แต่ละร่องรอยของอิเล็กโทรดให้ภาพเฉพาะบริเวณของกิจกรรมของกล้ามเนื้อทั้งหมดเท่านั้น เนื่องจากกล้ามเนื้อโครงร่างมีโครงสร้างภายในที่แตกต่างกัน อิเล็กโทรดจึงต้องวางในตำแหน่งต่างๆ เพื่อให้ได้การศึกษาที่แม่นยำ สำหรับการตีความการศึกษา EMG นั้น สิ่งสำคัญคือการประเมินพารามิเตอร์ของหน่วยมอเตอร์กล้ามเนื้อที่ทดสอบ กระบวนการนี้สามารถทำให้เป็นอัตโนมัติได้บางส่วนโดยใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม[ 12 ]

การตรวจวัดคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อแบบเส้นใยเดี่ยว (Single fiber electromyography) เป็นการประเมินความล่าช้าระหว่างการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นภายในหน่วยมอเตอร์ และเป็นการทดสอบที่มีความไวสูงสำหรับการทำงานผิดปกติของจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อที่เกิดจากยา สารพิษ หรือโรคต่างๆ เช่น โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (myasthenia gravis) เทคนิคนี้มีความซับซ้อนและโดยทั่วไปแล้วจะดำเนินการโดยผู้ที่มีการฝึกอบรมขั้นสูงเฉพาะทางเท่านั้น

การตรวจ EMG บนพื้นผิวถูกนำไปใช้ในหลายสถานการณ์ ตัวอย่างเช่น ในคลินิกกายภาพบำบัด การกระตุ้นกล้ามเนื้อจะถูกตรวจสอบโดยใช้ EMG บนพื้นผิว และผู้ป่วยจะได้รับการกระตุ้นด้วยเสียงหรือภาพเพื่อช่วยให้พวกเขารู้ว่าเมื่อใดที่พวกเขากำลังกระตุ้นกล้ามเนื้อ (ไบโอฟีดแบ็ก) การทบทวนวรรณกรรมเกี่ยวกับ EMG บนพื้นผิวที่ตีพิมพ์ในปี 2551 สรุปว่า EMG บนพื้นผิวอาจมีประโยชน์ในการตรวจหาการมีอยู่ของโรคระบบประสาทและกล้ามเนื้อ (ระดับ C, ข้อมูลคลาส III) แต่มีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนประโยชน์ในการแยกแยะระหว่างภาวะทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อ หรือสำหรับการวินิจฉัยโรคระบบประสาทและกล้ามเนื้อเฉพาะ EMG อาจมีประโยชน์สำหรับการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเหนื่อยล้าที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการหลังเป็นโปลิโอและการทำงานทางไฟฟ้าและกลไกในโรคกล้ามเนื้อเสื่อมแบบไมโอโทนิก (ระดับ C, ข้อมูลคลาส III) [ 11 ]เมื่อเร็วๆ นี้ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในกีฬา sEMG ได้กลายเป็นจุดสนใจสำหรับโค้ชในการลดอุบัติการณ์ของการบาดเจ็บของเนื้อเยื่ออ่อนและปรับปรุงประสิทธิภาพของผู้เล่น

รัฐบางแห่งในสหรัฐอเมริกาจำกัดการดำเนินการ EMG ด้วยเข็มโดยผู้ที่ไม่ใช่แพทย์ รัฐนิวเจอร์ซีย์ประกาศว่าไม่สามารถมอบหมายให้ผู้ช่วยแพทย์ ดำเนินการ ได้[ 13 ] [ 14 ]รัฐมิชิแกนได้ผ่านกฎหมายที่ระบุว่า EMG ด้วยเข็มเป็นการปฏิบัติทางการแพทย์[ 15 ]การฝึกอบรมพิเศษในการวินิจฉัยโรคทางการแพทย์ด้วย EMG นั้นจำเป็นเฉพาะในหลักสูตรการฝึกอบรมแพทย์ประจำบ้านและแพทย์เฉพาะทางใน สาขา ประสาทวิทยาประสาทสรีรวิทยาทางคลินิกเวชศาสตร์ระบบประสาทและกล้ามเนื้อ และเวชศาสตร์ฟื้นฟู มีผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางบางสาขาในโสตศัลยกรรมที่ได้รับการฝึกอบรมเฉพาะด้านในการทำ EMG ของกล้ามเนื้อกล่องเสียง และผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางในสาขาทางเดินปัสสาวะสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยาที่ได้รับการฝึกอบรมเฉพาะด้านในการทำ EMG ของกล้ามเนื้อที่ควบคุมการทำงานของลำไส้และกระเพาะปัสสาวะ

การหดตัวโดยสมัครใจสูงสุด

หน้าที่พื้นฐานอย่างหนึ่งของ EMG คือการดูว่ากล้ามเนื้อสามารถถูกกระตุ้นได้ดีเพียงใด วิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการกำหนดคือการทำการหดตัวโดยสมัครใจสูงสุด (MVC) ของกล้ามเนื้อที่กำลังทดสอบ[ 16 ]กล้ามเนื้อแต่ละกลุ่มมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน และตำแหน่ง MVC ก็แตกต่างกันไปสำหรับกล้ามเนื้อแต่ละกลุ่ม ดังนั้น นักวิจัยควรระมัดระวังเป็นอย่างมากในการเลือกตำแหน่ง MVC เพื่อกระตุ้นระดับกิจกรรมของกล้ามเนื้อให้มากขึ้นจากผู้ถูกทดสอบ[ 17 ]

ประเภทของตำแหน่ง MVC สามารถแตกต่างกันไปตามประเภทของกล้ามเนื้อ ขึ้นอยู่กับกลุ่มกล้ามเนื้อเฉพาะที่กำลังพิจารณา รวมถึงกล้ามเนื้อลำตัว กล้ามเนื้อขา และอื่นๆ[ 18 ] [ 19 ]

แรงของกล้ามเนื้อ ซึ่งวัดได้ด้วยวิธีทางกล มักมีความสัมพันธ์สูงกับการวัดการกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วย EMG โดยทั่วไปจะวัดด้วยอิเล็กโทรดแบบติดผิวหนัง แต่ควรตระหนักว่าอิเล็กโทรดเหล่านี้มักบันทึกสัญญาณได้เฉพาะจากเส้นใยกล้ามเนื้อที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวเท่านั้น

วิธีการวิเคราะห์หลายวิธีในการกำหนดการทำงานของกล้ามเนื้อมักใช้กันทั่วไป ขึ้นอยู่กับการใช้งาน การใช้ค่าเฉลี่ยของการทำงานของ EMG หรือค่าการหดตัวสูงสุดเป็นหัวข้อที่ถกเถียงกัน งานวิจัยส่วนใหญ่มักใช้การหดตัวโดยสมัครใจสูงสุดเป็นวิธีการวิเคราะห์แรงสูงสุดและแรงที่สร้างขึ้นโดยกล้ามเนื้อเป้าหมาย ตามบทความ "การวัด EMG ที่แก้ไขค่าสูงสุดและค่าเฉลี่ย: ควรใช้วิธีการลดข้อมูลแบบใดในการประเมินการออกกำลังกายแกนกลางลำตัว?" [ 20 ]สรุปได้ว่า "ข้อมูล EMG ที่แก้ไขค่าเฉลี่ย (ARV) มีความแปรปรวนน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อวัดกิจกรรมของกล้ามเนื้อแกนกลางลำตัวเมื่อเทียบกับความแปรปรวนของ EMG ค่าสูงสุด" ดังนั้น นักวิจัยเหล่านี้จึงแนะนำว่า "ควรบันทึกข้อมูล EMG ARV ควบคู่ไปกับการวัด EMG ค่าสูงสุดเมื่อประเมินการออกกำลังกายแกนกลางลำตัว" การให้ข้อมูลทั้งสองชุดแก่ผู้อ่านจะส่งผลให้ความถูกต้องของการศึกษาเพิ่มขึ้นและอาจขจัดความขัดแย้งภายในงานวิจัยได้[ 21 ] [ 22 ]

การวัดอื่นๆ

EMG ยังสามารถใช้เพื่อบ่งชี้ปริมาณความเหนื่อยล้าของกล้ามเนื้อได้อีกด้วย การเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้ในสัญญาณ EMG สามารถบ่งบอกถึงความเหนื่อยล้าของกล้ามเนื้อได้ ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของค่าสัมบูรณ์เฉลี่ยของสัญญาณ การเพิ่มขึ้นของแอมพลิจูดและระยะเวลาของศักยภาพการกระทำของกล้ามเนื้อ และการเปลี่ยนแปลงโดยรวมไปสู่ความถี่ที่ต่ำลง การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความถี่ต่างๆ เป็นวิธีที่ใช้ EMG ที่พบได้บ่อยที่สุดในการกำหนดระดับความเหนื่อยล้า ความเร็วในการนำไฟฟ้าที่ต่ำลงทำให้เซลล์ประสาท สั่งการที่ช้ากว่า ยังคงทำงานอยู่ได้[ 23 ]

หน่วยมอเตอร์ (Motor unit)หมายถึงเซลล์ประสาท สั่งการ (Motor neuron) หนึ่งเซลล์และ เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมด ที่เซลล์ประสาท นั้นควบคุม เมื่อหน่วยมอเตอร์ทำงาน กระแสประสาท (เรียกว่าศักย์การกระทำ ) จะถูกส่งผ่านเซลล์ประสาทสั่งการไปยังกล้ามเนื้อ บริเวณที่เส้นประสาทสัมผัสกับกล้ามเนื้อเรียกว่าจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อ (Neuromuscular junction ) หรือแผ่นปลายประสาทสั่งการ (Motor end plate) หลังจากที่ศักย์การกระทำถูกส่งผ่านจุดเชื่อมต่อประสาทกล้ามเนื้อแล้ว ศักย์การกระทำจะเกิดขึ้นในเส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดที่ถูกควบคุมโดยหน่วยมอเตอร์นั้นๆ ผลรวมของกิจกรรมทางไฟฟ้าทั้งหมดนี้เรียกว่า ศักย์การกระทำของหน่วยมอเตอร์ (Motor unit action potential หรือ MUAP) กิจกรรมทางสรีรวิทยาไฟฟ้าจากหลายหน่วยมอเตอร์นี้คือสัญญาณที่มักจะถูกประเมินในระหว่างการตรวจ EMG องค์ประกอบของหน่วยมอเตอร์ จำนวนเส้นใยกล้ามเนื้อต่อหน่วยมอเตอร์ ชนิดเมตาบอลิซึมของเส้นใยกล้ามเนื้อ และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายส่งผลต่อรูปร่างของศักย์หน่วยมอเตอร์ในไมโอแกรม

การทดสอบการนำกระแสประสาทมักจะทำพร้อมกับการตรวจ EMG เพื่อวินิจฉัยโรคทางระบบประสาท[ 24 ]

ผู้ป่วยบางรายอาจรู้สึกเจ็บปวดเล็กน้อยระหว่างการทำหัตถการ ในขณะที่บางรายอาจรู้สึกไม่สบายเพียงเล็กน้อยเมื่อสอดเข็มเข้าไป กล้ามเนื้อที่ทำการทดสอบอาจรู้สึกเจ็บเล็กน้อยเป็นเวลาหนึ่งหรือสองวันหลังจากการทำหัตถการ[ 25 ]

การแยกสัญญาณ EMG

สัญญาณ EMG โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยศักยภาพการทำงานของหน่วยมอเตอร์ (MUAP) ที่ซ้อนทับกันจากหน่วยมอเตอร์หลายหน่วย สำหรับการวิเคราะห์อย่างละเอียด สัญญาณ EMG ที่วัดได้สามารถแยกออกเป็น MUAP ที่เป็นส่วนประกอบได้ MUAP จากหน่วยมอเตอร์ที่แตกต่างกันมักจะมีรูปร่างลักษณะที่แตกต่างกัน ในขณะที่ MUAP ที่บันทึกโดยอิเล็กโทรดเดียวกันจากหน่วยมอเตอร์เดียวกันมักจะคล้ายกัน ที่น่าสังเกตคือ ขนาดและรูปร่างของ MUAP ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของอิเล็กโทรดที่สัมพันธ์กับเส้นใย ดังนั้นจึงอาจดูแตกต่างกันหากอิเล็กโทรดเปลี่ยนตำแหน่ง การแยกส่วน EMG นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย แม้ว่าจะมีการเสนอวิธีการต่างๆ มากมายแล้วก็ตาม[ 26 ]

การประมวลผลสัญญาณ EMG

การแปลงสัญญาณ EMG ดิบให้เป็นสัญญาณที่มีขั้ว เดียว ซึ่งโดยปกติจะเป็นบวก จุดประสงค์ของการแปลงสัญญาณคือเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณจะไม่เฉลี่ยเป็นศูนย์ เนื่องจากสัญญาณ EMG ดิบมีส่วนประกอบที่เป็นบวกและลบ มีการใช้การแปลงสัญญาณสองประเภท ได้แก่ การแปลงสัญญาณแบบเต็มคลื่นและการแปลงสัญญาณแบบครึ่งคลื่น[ 27 ]การแปลงสัญญาณแบบเต็มคลื่นจะเพิ่มสัญญาณ EMG ที่อยู่ต่ำกว่าเส้นฐานเข้ากับสัญญาณที่อยู่สูงกว่าเส้นฐานเพื่อสร้างสัญญาณที่ปรับสภาพแล้วซึ่งเป็นบวกทั้งหมด หากเส้นฐานเป็นศูนย์ นี่เทียบเท่ากับการหาค่าสัมบูรณ์ของสัญญาณ[ 28 ] [ 29 ]นี่เป็นวิธีการแปลงสัญญาณที่นิยมใช้ เนื่องจากจะรักษาพลังงานสัญญาณทั้งหมดไว้สำหรับการวิเคราะห์ การแปลงสัญญาณแบบครึ่งคลื่นจะทิ้งส่วนของสัญญาณ EMG ที่อยู่ต่ำกว่าเส้นฐาน เมื่อทำเช่นนั้น ค่าเฉลี่ยของข้อมูลจะไม่เป็นศูนย์อีกต่อไป ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์ทางสถิติได้

ข้อจำกัด

การตรวจ EMG ด้วยเข็มที่ใช้ในสถานพยาบาลมีประโยชน์ในทางปฏิบัติ เช่น ช่วยในการตรวจหาโรค อย่างไรก็ตาม การตรวจ EMG ด้วยเข็มมีข้อจำกัด เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ ดังนั้นจึงให้ข้อมูลน้อยลงในผู้ป่วยที่ไม่เต็มใจหรือไม่สามารถให้ความร่วมมือ เด็กและทารก และในผู้ที่มีภาวะอัมพาต การตรวจ EMG ด้วยผิวหนังก็มีข้อจำกัดในการใช้งานเช่นกัน เนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการตรวจ EMG ด้วยผิวหนัง เนื้อเยื่อไขมันสามารถส่งผลต่อการบันทึก EMG การศึกษาแสดงให้เห็นว่าเมื่อเนื้อเยื่อไขมันเพิ่มขึ้น กล้ามเนื้อที่ทำงานอยู่ใต้ผิวหนังโดยตรงจะลดลง เมื่อเนื้อเยื่อไขมันเพิ่มขึ้น แอมพลิจูดของสัญญาณ EMG บนผิวหนังเหนือศูนย์กลางของกล้ามเนื้อที่ทำงานอยู่จะลดลง การบันทึกสัญญาณ EMG มักจะแม่นยำกว่าในบุคคลที่มีไขมันในร่างกายต่ำและผิวหนังที่ยืดหยุ่นกว่า เช่น คนหนุ่มสาว เมื่อเทียบกับผู้สูงอายุ การรบกวนของกล้ามเนื้อเกิดขึ้นเมื่อสัญญาณ EMG จากกล้ามเนื้อหนึ่งไปรบกวนสัญญาณของกล้ามเนื้ออื่น ทำให้ความน่าเชื่อถือของสัญญาณของกล้ามเนื้อที่กำลังทดสอบลดลง การตรวจ EMG ด้วยผิวหนังมีข้อจำกัดเนื่องจากขาดความน่าเชื่อถือในกล้ามเนื้อส่วนลึก กล้ามเนื้อส่วนลึกต้องใช้ลวดสอดเข้าไปในกล้ามเนื้อ ซึ่งเป็นการรบกวนและเจ็บปวดเพื่อให้ได้สัญญาณ EMG EMG บนพื้นผิวสามารถวัดได้เฉพาะกล้ามเนื้อผิวเผินเท่านั้น และถึงกระนั้นก็ยังยากที่จะจำกัดสัญญาณให้แคบลงเหลือเพียงกล้ามเนื้อเดียว[ 30 ]

คุณลักษณะทางไฟฟ้า

แหล่งกำเนิดไฟฟ้าคือศักย์เยื่อหุ้ม กล้ามเนื้อ ประมาณ -90 mV [ 31 ]ศักย์ EMG ที่วัดได้มีช่วงตั้งแต่ต่ำกว่า 50 μV ถึง 30 mV ขึ้นอยู่กับกล้ามเนื้อที่กำลังสังเกต

โดยทั่วไปอัตราการยิงของหน่วยมอเตอร์ ของกล้ามเนื้อ จะอยู่ที่ประมาณ 7–20 Hz ขึ้นอยู่กับขนาดของกล้ามเนื้อ (กล้ามเนื้อตาเทียบกับกล้ามเนื้อสะโพก) ความเสียหายของแอกซอนก่อนหน้านี้ และปัจจัยอื่นๆ ความเสียหายต่อหน่วยมอเตอร์สามารถคาดการณ์ได้ในช่วงระหว่าง 450 ถึง 780 mV [ 32 ]

ผลลัพธ์ของขั้นตอน

ผลลัพธ์ปกติ

โดยปกติแล้ว เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อขณะพักจะไม่มีการทำงานทางไฟฟ้า หลังจากการทำงานทางไฟฟ้าที่เกิดจากการระคายเคืองจากการแทงเข็มสงบลง เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อไม่ควรตรวจพบการทำงานผิดปกติใดๆ (กล่าวคือ กล้ามเนื้อขณะพักควรเงียบทางไฟฟ้า ยกเว้นบริเวณรอยต่อประสาทกล้ามเนื้อซึ่งโดยปกติแล้วจะมีการทำงานเกิดขึ้นเองอย่างมาก) เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวโดยสมัครใจศักยภาพการกระทำจะเริ่มปรากฏขึ้น เมื่อความแรงของการหดตัวของกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น เส้นใยกล้ามเนื้อจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จะสร้างศักยภาพการกระทำ เมื่อกล้ามเนื้อหดตัวเต็มที่ จะปรากฏกลุ่มศักยภาพการกระทำที่ไม่เป็นระเบียบซึ่งมีอัตราและแอมพลิจูดที่แตกต่างกัน (การคัดเลือกอย่างสมบูรณ์) ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าเป็นรูปแบบการรบกวน[ 33 ] [ 34 ]

ผลลัพธ์ที่ผิดปกติ

ผลการตรวจ EMG อาจแตกต่างกันไปตามประเภทของความผิดปกติ ระยะเวลาของปัญหา อายุของผู้ป่วย ระดับความร่วมมือของผู้ป่วย ประเภทของเข็มอิเล็กโทรดที่ใช้ในการตรวจ และข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างในแง่ของจำนวนพื้นที่ที่ศึกษาภายในกล้ามเนื้อเดียวและจำนวนกล้ามเนื้อที่ศึกษาทั้งหมด การตีความผลการตรวจ EMG มักทำได้ดีที่สุดโดยผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับข้อมูลจากการซักประวัติและตรวจร่างกายผู้ป่วยอย่างละเอียด และควบคู่ไปกับผลการตรวจวินิจฉัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ การตรวจการนำกระแสประสาท แต่หากเหมาะสม ก็อาจรวมถึงการตรวจทางภาพ เช่น MRI และอัลตราซาวนด์ การตรวจชิ้นเนื้อกล้ามเนื้อและเส้นประสาท เอนไซม์กล้ามเนื้อ และการตรวจทางซีรัมวิทยาด้วย

ผลการตรวจที่ผิดปกติอาจเกิดจากภาวะทางการแพทย์ดังต่อไปนี้ (โปรดทราบว่านี่ไม่ใช่รายการภาวะทั้งหมดที่อาจทำให้ผลการตรวจ EMG ผิดปกติ):

ประวัติศาสตร์

การทดลองที่บันทึกไว้ครั้งแรกเกี่ยวกับ EMG เริ่มต้นด้วยผลงานของFrancesco Redi ในปี 1666 Redi ค้นพบว่ากล้ามเนื้อเฉพาะของปลาไหลไฟฟ้า ( Electric Eel ) สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้ ในปี 1773 Walsh สามารถแสดงให้เห็นว่าเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อของปลาไหลสามารถสร้างประกายไฟฟ้าได้ ในปี 1792 มีการตีพิมพ์หนังสือชื่อDe Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentariusซึ่งเขียนโดยLuigi Galvaniโดยผู้เขียนได้แสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าสามารถกระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อได้ หกทศวรรษต่อมา ในปี 1849 Emil du Bois-Reymondค้นพบว่ายังสามารถบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าในระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจได้อีกด้วย[ 35 ]การบันทึกกิจกรรมนี้ครั้งแรกเกิดขึ้นโดยMareyในปี 1890 ซึ่งเขายังได้แนะนำคำว่า electromyography อีกด้วย[ 36 ]ในปี 1922 Gasser และErlangerใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อแสดงสัญญาณไฟฟ้าจากกล้ามเนื้อ เนื่องจากลักษณะสุ่มของสัญญาณไมโออิเล็กทริก จึงสามารถรับข้อมูลคร่าวๆ ได้จากการสังเกตเท่านั้น ความสามารถในการตรวจจับสัญญาณอิเล็กโทรไมโอแกรมได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ทศวรรษ 1930 ถึง 1950 และนักวิจัยเริ่มใช้อิเล็กโทรดที่ได้รับการปรับปรุงอย่างแพร่หลายมากขึ้นสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับกล้ามเนื้อ AANEM ก่อตั้งขึ้นในปี 1953 ในฐานะหนึ่งในสมาคมทางการแพทย์ที่ยังคงดำเนินงานอยู่หลายแห่งซึ่งมีความสนใจเป็นพิเศษในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และการใช้เทคนิคนี้ในทางคลินิก การใช้ EMG บนพื้นผิว (sEMG) ในทางคลินิกสำหรับการรักษาความผิดปกติที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเริ่มขึ้นในทศวรรษ 1960 Hardyck และนักวิจัยของเขาเป็นผู้ปฏิบัติงานกลุ่มแรก (1966) ที่ใช้ sEMG ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 Cram และ Steger ได้แนะนำวิธีการทางคลินิกสำหรับการสแกนกล้ามเนื้อต่างๆ โดยใช้อุปกรณ์ตรวจจับ EMG [ 37 ]

7/12/1954 ห้องปฏิบัติการ EMG ของคลินิกการแพทย์เมโย เออร์วิน แอล. ชมิดท์ นั่งอยู่บนเก้าอี้ แขนของมิลเดรด วินเดสไฮม์ จับอิเล็กโทรดไว้

การวิจัยเริ่มต้นที่คลินิกเมโยในเมืองโรเชสเตอร์ รัฐมินนิโซตา ภายใต้การดูแลของเอ็ดเวิร์ด เอช. แลมเบิร์ตแพทย์และด็อกเตอร์ (ค.ศ. 1915–2003) ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 แลมเบิร์ต ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะ "บิดาแห่ง EMG" [ 38 ]ด้วยความช่วยเหลือจากเออร์วิน แอล. ชมิดต์ ช่างเทคนิควิจัยของเขา ซึ่งเป็นวิศวกรไฟฟ้าที่เรียนรู้ด้วยตนเอง ได้พัฒนาเครื่องจักรที่สามารถเคลื่อนย้ายจากห้องปฏิบัติการ EMG ได้ และใช้งานได้ค่อนข้างง่าย ออสซิลโลสโคปในเวลานั้นไม่สามารถจัดเก็บหรือพิมพ์ผลลัพธ์ได้ ดังนั้นจึงมีการติดกล้องโพลารอยด์ไว้ที่ด้านหน้าบนบานพับและซิงโครไนซ์เพื่อถ่ายภาพการสแกน นักวิจัยที่ศึกษาอยู่ที่เมโยได้เรียนรู้ในไม่ช้าว่านี่เป็นเครื่องมือที่พวกเขาต้องการเช่นกัน เนื่องจากเมโยไม่มีความสนใจในการทำการตลาดสิ่งประดิษฐ์ของพวกเขา ชมิดต์จึงพัฒนาสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ต่อไปในห้องใต้ดินของเขาเป็นเวลาหลายทศวรรษ โดยขายภายใต้ชื่อ ErMel Inc.

จนกระทั่งช่วงกลางทศวรรษ 1980 เทคนิคการรวมวงจรในอิเล็กโทรดจึงก้าวหน้ามากพอที่จะทำให้สามารถผลิตเครื่องมือและเครื่องขยายเสียงขนาดเล็กและน้ำหนักเบาจำนวนมากได้ตามต้องการ ปัจจุบัน มีเครื่องขยายเสียงที่เหมาะสมหลายรุ่นวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์แล้ว ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 สายเคเบิลที่สร้างสัญญาณในช่วงไมโครโวลต์ที่ต้องการก็เริ่มมีวางจำหน่าย การวิจัยล่าสุดส่งผลให้มีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติของการบันทึก EMG จากพื้นผิว การบันทึกคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อจากพื้นผิวถูกนำมาใช้มากขึ้นสำหรับการบันทึกจากกล้ามเนื้อชั้นตื้นในโปรโตคอลทางคลินิกหรือ ทาง กายภาพบำบัดซึ่งโดยปกติแล้วจะใช้อิเล็กโทรดในกล้ามเนื้อเพื่อตรวจสอบกล้ามเนื้อชั้นลึกหรือกิจกรรมของกล้ามเนื้อเฉพาะที่

การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (EMG) มีการใช้งานหลายด้าน EMG ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์เพื่อวินิจฉัยปัญหาทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อ นอกจากนี้ยังใช้ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์การเดิน และโดยแพทย์ที่ได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับการใช้ไบโอฟีดแบ็กหรือการประเมินตามหลักการยศาสตร์ EMG ยังถูกใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยหลายประเภท รวมถึงห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับกลศาสตร์ชีวภาพ การควบคุมการเคลื่อนไหว สรีรวิทยาของกล้ามเนื้อและระบบประสาท ความ ผิด ปกติของการเคลื่อนไหว การควบคุมท่าทาง และกายภาพบำบัด

วิจัย

EMG สามารถใช้ตรวจจับ กิจกรรมของกล้ามเนื้อ แบบไอโซเมตริกซึ่งไม่มีการเคลื่อนไหวเกิดขึ้น ทำให้สามารถกำหนดรูปแบบของท่าทางนิ่งๆ ที่ละเอียดอ่อนเพื่อควบคุมอินเทอร์เฟซโดยไม่ให้ผู้อื่นสังเกตเห็นและไม่รบกวนสภาพแวดล้อมโดยรอบ สัญญาณเหล่านี้สามารถใช้ควบคุมอวัยวะเทียมหรือเป็นสัญญาณควบคุมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือหรือ PDA ได้

สัญญาณ EMG ถูกนำมาใช้เป็นตัวควบคุมระบบการบิน กลุ่มวิจัยประสาทสัมผัสของมนุษย์ที่ศูนย์วิจัย NASA AmesในMoffett Fieldรัฐแคลิฟอร์เนีย พยายามพัฒนาอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรโดยการเชื่อมต่อบุคคลกับคอมพิวเตอร์โดยตรง ในโครงการนี้ สัญญาณ EMG ถูกนำมาใช้แทนจอยสติ๊กและแป้นพิมพ์แบบกลไก นอกจากนี้ EMG ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับ "ห้องนักบินแบบสวมใส่ได้" ซึ่งใช้ท่าทางที่ อิงตาม EMG ในการควบคุมสวิตช์และคันบังคับที่จำเป็นสำหรับการบิน ร่วมกับจอแสดงผลแบบสวมแว่นตา

การรู้จำคำพูดที่ไม่มีเสียงหรือคำพูดเงียบจะรู้จำคำพูดโดยการสังเกตกิจกรรม EMG ของกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้องกับการพูด มีเป้าหมายเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง และอาจเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่ไม่มีเส้นเสียงผู้ที่มีภาวะเสียการพูดผู้ที่มีภาวะเสียงผิดปกติและอื่นๆ[ 39 ]

EMG ยังถูกใช้เป็นสัญญาณควบคุมสำหรับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ อุปกรณ์อินเทอร์เฟซที่ใช้สวิตช์ EMG สามารถใช้ควบคุมวัตถุเคลื่อนที่ได้ เช่นหุ่นยนต์เคลื่อนที่หรือรถเข็นไฟฟ้า[ 40 ]ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับบุคคลที่ไม่สามารถใช้งานรถเข็นที่ควบคุมด้วยจอยสติ๊กได้ การบันทึก EMG บนพื้นผิวอาจเป็นสัญญาณควบคุมที่เหมาะสมสำหรับวิดีโอเกมแบบโต้ตอบบางเกม[ 41 ]

โครงการร่วมระหว่างMicrosoftมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเติลและมหาวิทยาลัยโทรอนโตในแคนาดาได้สำรวจการใช้สัญญาณกล้ามเนื้อจากท่าทางมือเป็นอุปกรณ์อินเทอร์เฟ ซ [ 42 ]สิทธิบัตรที่อิงจากการวิจัยนี้ได้รับการยื่นเมื่อวันที่ 26 มิถุนายน พ.ศ. 2551 [ 43 ]

ในปี 2016 บริษัทสตาร์ทอัพชื่อ Emteq Labs ได้เปิดตัวชุดหูฟังเสมือนจริงที่มีเซ็นเซอร์ EMG ฝังอยู่ภายในเพื่อวัดการแสดงออกทางใบหน้า[ 44 ]ในเดือนกันยายน 2019 Facebook ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นMeta Platformsได้ซื้อบริษัทสตาร์ทอัพชื่อ CTRL-labs ที่กำลังทำงานเกี่ยวกับ EMG [ 45 ]ในปี 2024 Meta ได้เปิดตัวแว่นตาเสมือนจริงที่จับคู่กับสายรัดข้อมือที่อ่านท่าทางมือของผู้ใช้โดยใช้อิเล็กโทรไมโอแกรม[ 46 ] [ 47 ]พวกเขาผลิตต้นแบบของอุปกรณ์ในปี 2025 [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]สร้างชุดข้อมูลMLemg2qwertyซึ่งemg2poseช่วยให้สามารถแปลงสัญญาณ EMG เป็นการพิมพ์บนแป้นพิมพ์เสมือนจริงและประมาณท่าทางของมือได้ ชุดข้อมูลเหล่านี้เป็นโอเพนซอร์สและประกอบด้วยการบันทึกสัญญาณ 716 ชั่วโมง[ 48 ] [ 51 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Piper, H.: Elektrophysiologie menschlicher Muskeln . เบอร์ลิน เยอรมนี: เจ. สปริงเกอร์ 1912
  • บทความใน MedlinePlus เกี่ยวกับ EMGอธิบายถึง EMG
  • สมาคมการแพทย์ระบบประสาทและกล้ามเนื้อและไฟฟ้าวินิจฉัยแห่งอเมริกา
  • หน้า EmedicineHealth บน EMG
  • ความเสี่ยงในเวชศาสตร์การวินิจฉัยด้วยไฟฟ้า
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Electromyography&oldid=1340743299 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การตรวจคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ

อิเล็กโทรไมโอแกรม ( EMG ) เป็นเทคนิคสำหรับการประเมินและบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าที่เกิดจาก กล้ามเนื้อโครงร่าง [ 1 ] [ 2 ] การ ตรวจ EMG ทำได้โดยใช้ เครื่องมือ ที่เรียกว่า...

การใช้งานทางคลินิก

การทดสอบ EMG มีการใช้งานทางคลินิกและชีวการแพทย์ที่หลากหลาย การตรวจ EMG ด้วยเข็มใช้เป็นเครื่องมือวินิจฉัย โรคระบบประสาท และ กล้ามเนื้อ [ 5 ] หรือเป็นเครื่องมือวิจัยสำหรับการศึกษา จลนศาสตร์ และความผิดปกติของการควบคุมการเคลื่อนไหว สัญญาณ EMG...

การเตรียมผิวและความเสี่ยง

ขั้นตอนแรกก่อนการสอดเข็มอิเล็กโทรดคือการเตรียมผิวหนัง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะทำได้ง่ายๆ ด้วยการทำความสะอาดผิวหนังด้วยแผ่นแอลกอฮอล์

อิเล็กโทรดบันทึก EMG แบบผิวหนังและแบบฝังในกล้ามเนื้อ

การตรวจ EMG มีสองประเภท ได้แก่ EMG แบบผิวเผินและ EMG แบบฝังในกล้ามเนื้อ EMG แบบผิวเผินประเมินการทำงานของกล้ามเนื้อโดยการบันทึกกิจกรรมของกล้ามเนื้อจากพื้นผิวเหนือกล้ามเนื้อบนผิวหนัง สามารถบันทึก EMG...