Validazione sperimentale di un algoritmo innovativo per la stima della frequenza media di sparo delle unità motorie. = Experimental validation of an innovative algorithm for the estimation of the mean firing rate of motor units.

Lo studio delle strategie di controllo delle unità motorie è di grande importanza in molti campi. Ottenere informazioni dettagliate sul reclutamento delle unità motorie può migliorare la precisione di stima in varie applicazioni (forza muscolare, velocità di contrazione) e l'accuratezza nel controllo di protesi mioelettriche. Sono stati utilizzati vari metodi per estrarre queste informazioni, molti dei quali si basano su sistemi di acquisizione ad alta densità. Tuttavia, a causa della complessità del sistema di acquisizione e dell'elevato costo computazionale, l'utilizzo di questi metodi nelle applicazioni pratiche può risultare scomodo. In questa tesi, viene proposto un metodo innovativo per il calcolo della frequenza media di sparo applicabile su un sistema di acquisizione a singolo canale differenziale. Il nuovo algoritmo, basato su una tecnica di deconvoluzione a singolo kernel, è in grado di ricostruire in modo approssimato gli istanti di sparo delle singole unità motorie a partire dai segnali elettromiografici acquisiti. I test in simulazione, condotti in precedenza per valutare l'accuratezza e la precisione nella ricostruzione, hanno prodotto risultati eccellenti. Pertanto, lo scopo di questo progetto è stato quello di valutare le prestazioni dell'algoritmo attraverso test sperimentali al fine di comprendere l'effettiva capacità e applicabilità del nuovo metodo. L'algoritmo è stato applicato a segnali sperimentali prelevati, tramite una matrice di 64 elettrodi, sul bicipite brachiale di 10 soggetti adulti durante contrazioni isometriche a differenti livelli di forza. I test, condotti sui segnali originali e ricostruiti a partire dalle stime della decomposizione, hanno prodotto risultati promettenti. L'elaborazione di segnali con differente distanza interelettrodica e di segnali ottenuti simulando elettrodi aventi dimensione differente, ha mostrato alta correlazione tra le soluzioni ottenute ed i segnali di riferimento ricavati dalla decomposizione tramite DEMUSE, metodo già ampiamente validato. Inoltre, la ripetibilità tra le soluzioni dell'algoritmo risulta elevata per tutti i test; ottimi risultati sono stati ottenuti simulando un prelievo del tipo belly-tendon, indicando una possibile applicazione dell'algoritmo a livello clinico.