Un nuevo abordaje para la prevenci贸n de riesgos: electromiograf铆a de superficie
Yolanda Gallego Fern谩ndez Jefe Departamento I+D+i en prevenci贸n - MC MUTUAL
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie
Índice Definición y fundamentos fisiológicos Aplicación de la técnica Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Definición de EMGS
EMG
Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
La electromiografía (EMG) de superficie es una técnica no invasiva mediante la que podemos cuantificar de forma objetiva la exigencia física que supone una tarea para un individuo, observando que músculos actúan, los patrones de actividad desarrollados, los esfuerzos que realizan y como se fatigan.
La EMG mide el campo eléctrico generado por el potencial de acción de un músculo.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Definición de EMGS Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
EMG señal bruta 3
2.5
Extensores del carpo ESD
Amplitud en mV (o en µV)
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3 0:00.00
0:10.00
0:20.00
0:30.00
0:40.00
0:50.00
1:00.00
1:10.00
1:20.00
Tiempo en sg (o en msg)
1:30.00
1:40.00
1:50.00
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Definición de EMG Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Ventajas
Técnica de aplicación “asequible” y no invasiva. Cuantificación objetiva de la energía muscular. No hay necesidad de interrumpir una tarea para adquirir un registro. Posibilidad de observar cómo se comporta diferente musculatura en un mismo registro.
Limitaciones Son datos individuales. Deben controlarse las interferencias que puedan introducir equipos eléctricos próximos al electromiógrafo. Registro de musculatura superficial únicamente. No se mide cuantitativamente la fuerza. Existe un know-how limitado aunque incremental de su aplicación a la ergonomía.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie El equipo de EMGS Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
El electromiógrafo consta de:
Equipo de registro
Sensores (electrodos)
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie El equipo de EMGS Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Banda de toma a tierra
Otros accesorios de medición: goniómetros, dinamómetro …
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie El equipo de EMGS Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Software de análisis: incorporado en el equipo o externo.
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Fundamentos fisiológicos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Potencial de Acción muscular (PAM) La EMG permite captar el Potencial de Acción Muscular (PAM), que es la adición de los potenciales de acción de las diferentes unidades motoras del músculo
Un electrodo detecta campos eléctricos a una profundidad y radio de pocos centímetros
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Fundamentos fisiológicos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Actividad eléctrica detectada en el electrodo será: El potencial de acción muscular generado (PAM) con las pérdidas debidas a la propagación (L). Ruido eléctrico (EN).
E(t) = PAM(t) - L(t) + EN(t) Electrónica diferencial: Sistema de captación de señal eléctrica interna mediante dos electrodos Elimina el ruido interno y externo que afecta al electrodo (no ECG).
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Fundamentos fisiológicos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Se tendrá en cuenta factores de impedancia de la piel (suciedad superficial, vello, humedad, tejido muerto …). El registro de la señal varía de un individuo a otro dependiendo de la colocación de los electrodos, disposición morfológica y el grosor del tejido subcutáneo.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Aplicación de la EMGS en Ergonomía Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Análisis y valoración de tareas “atípicas”. Validación de intervenciones ergonómicas. Establecimiento de rotaciones entre puestos de trabajo. Reeducación postural de trabajadores. Correlación clínico-biomecánica de patologías laborales. Investigación aplicada.
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Requisitos de los técnicos que apliquen EMGS Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Formación en la técnica y en las posibilidades del equipo de EMG. Amplios conocimiento en cinesiología y palpación muscular. Conocimientos básicos en tratamiento de una señal. Conocimientos estadísticos. Mínimo dos personas en el equipo de trabajo.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Aplicación de la técnica Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Definición del estudio Preparación del individuo Colocación de los electrodos Adquisición de la señal Tratamiento de la señal
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Definición del estudio Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Describir la tarea a analizar y determinar los objetivos del estudio. Tarea a analizar: Pulir una superficie metálica con pulidora pneumática. Objetivos: Analizar la actividad muscular de las extremidades superiores durante el uso de herramientas manuales vibratorias
Selección de los músculos a valorar. Tarea pulido en plano horizontal Movimiento FLEX 30º45º ABD 30º
ROT INT
ADD 30º
Musculatura implicada hombro Deltoides fibras anteriores (1) Coracobraquial (no es viable para medir) Bíceps (2) Deltoides fibras medias (3) Supraespinoso (es profundo) Bíceps Pectoral mayor Dorsal ancho Deltoides anterior Redondo mayor (no es viable) Pectoral mayor Dorsal ancho Bíceps
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Definición del estudio Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Elaborar protocolo del estudio. Realizar, si es necesario, una prueba piloto.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Preparación del individuo Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Información al individuo Explicar los objetivos del estudio, las diferentes fases a realizar y las características de la técnica aplicada. Administrar un consentimiento informado a la persona.
Preparación de la piel Favorecer un buen contacto piel-electrodo para mejorar la calidad de la señal en términos de amplitud. Minimizar también las interferencias eléctricas.
Se recomienda Afeitar el vello de la piel si es necesario. Limpiarla con alcohol o con un gel abrasivo.
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Colocación de los electrodos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
SENIAM www.seniam.org SENIAM (Surface ElectroMyoGraphy for the Non-Invasive Assessment of Muscles) es un proyecto europeo cuyos objetivos son: Resolver los puntos clave que puedan impedir un intercambio útil de datos y de la experiencia (clínica). Integrar la investigación básica y aplicada sobre EMGS a nivel europeo para establecer una vía de colaboración en la UE.
Resultados: Recomendaciones europeas para los sensores y su colocación, recomendaciones para los métodos de procesamiento de la señal, material educativo, 8 publicaciones y el SENIAM club.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Colocación de los electrodos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
SENIAM www.seniam.org Se ofrecen recomendaciones para la localización de los electrodos en los distintos músculos.
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Colocación de los electrodos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 0:00.00
0:02.00
0:04.00
0:06.00
0:08.00
0:10.00
0:12.00
0:14.00
0:16.00
0:18.00
0:20.00
0:22.00
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Colocación de los electrodos Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
La detección de los PAM de un músculo determinado es extremadamente sensible a la colocación de los electrodos.
La correcta ubicación de los electrodos es CRUCIAL en EMGS.
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Adquisición de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Obtención de las MVC Generalmente, debe obtenerse la Máxima Contracción Voluntaria de cada músculo. Para ello: Deberá realizarse una prueba de esfuerzo máximo isométrico del músculo involucrado (la máxima resistencia se puede ofrecer manualmente o con cinchas). La persona deberá estar colocada en la posición adecuada (en general se necesitará una camilla). Se mirará que el movimiento sea contragravedad. El valor obtenido servirá para normalizar la señal en el análisis posterior de la actividad.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Adquisición de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
2
Registro de la actividad
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
Errores frecuentes:
1) Ruido externo: electricidad ambiental, fuentes de radiación … 3 2.5
Señal bruta
2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 0:00.00
0:02.00
0:04.00
0:06.00
0:08.00
0:10.00
0:12.00
0:14.00
0:16.00
0:18.00
0:20.00
0:22.00
MVC ESD Extensores del carpo
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Adquisición de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
2) Off-set: en ausencia de contracción muscular la línea base de la señal no está en cero 3 2.5
Señal bruta
2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 0:00.00
0:10.00
0:20.00
0:30.00
0:40.00
0:50.00
1:00.00
1:10.00
1:20.00
1:30.00
1:40.00
1:50.00
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Adquisición de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
3) Cross-talk o ruido interno: ruido eléctrico interno producido por el ECG o la musculatura contigua.
Señal bruta. Se aprecia el ruido del ritmo cardíaco
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Tratamiento de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Aplicación de filtros. Rectificado y suavizado (smoothing) de la señal. Root Mean Square (RMS). Normalización. Cálculo de valores estadísticos: media y mediana de la amplitud, desviación tipo, frecuencia de la señal, excursiones, etc.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Tratamiento de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Extensores del carpo ESD Señal bruta 3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3 0:00.00
0:10.00
0:20.00
0:30.00
0:40.00
0:50.00
1:00.00
1:10.00
1:20.00
1:30.00
1:40.00
1:50.00
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Tratamiento de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Extensores del carpo ESD Señal rectificada 3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3 0:00.00
0:10.00
0:20.00
0:30.00
0:40.00
0:50.00
1:00.00
1:10.00
1:20.00
1:30.00
1:40.00
1:50.00
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Tratamiento de la señal Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Extensores del carpo ESD Señal rectificada y suavizada - RMS 3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
-2.5
-3 0:00.00
0:10.00
0:20.00
0:30.00
0:40.00
0:50.00
1:00.00
1:10.00
1:20.00
1:30.00
1:40.00
1:50.00
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Criterios de valoración Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Periodo de activación muscular de cada registro: Porcentaje de tiempo en que un músculo está activo.
Función de distribución de probabilidad de amplitud (APDF): Jonsson establece tres niveles límite de carga: Percentil 10 APDF < 2–5% MVC para el nivel de carga estática. Percentil 50 APDF < 10–14% MVC para el nivel medio de carga. Percentil 90 APDF < 50–70% MVC para el nivel de carga máxima.
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Criterios de valoración Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Porcentaje de tiempo por encima del 50%MVC: De acuerdo con la norma UNE-EN 1005-5 las fuerzas internas superiores a 50%MVC durante al menos el 10% suponen un riesgo significativo para las extremidades superiores.
Análisis de fatiga: Aumento de la Amplitud y disminución de la Frecuencia.
Análisis estadístico
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Criterios de valoración Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Tarea pulido – Análisis Jonsson
Valoración de resultados
Ergonomí Ergonomía y electromiografí electromiografía de superficie Proyectos previstos en el ámbito sanitario Definición y fund. fisiológicos
Aplicación de la técnica
Valoración de resultados
Movilización de pacientes en silla de transporte (servicios de emergencia). Carga física asociada al uso de los delantales de protección radiológica.
Muchas gracias por su atenciรณn
YolandaGallego GallegoFernรกndez Fernรกndez Yolanda ygallego@mc-mutual.com ygallego@mc-mutual.com