Validazione del metodo di deconvoluzione per la stima del firing rate medio delle unità motorie = Validation of the deconvolution method for estimating the average firing rate of motor units

In ambito riabilitativo, riuscire ad ottenere informazioni precise e rapide sull’attività muscolare, al fine di pilotare una protesi mioelettrica, è indispensabile. Generalmente queste informazioni vengono estratte tramite elettromiografia ad ago od elettromiografia ad alta densità. La prima ha limiti dovuti all’invasività e alla limitata area osservata, mentre l’HDEMG (high density electromyography) ha limiti dovuti alla complessità del sistema di acquisizione e all’elevato costo computazionale, il che li rende metodi poco adatti alle applicazioni pratiche. In questa tesi, viene valutato il segnale ricostruito con il metodo di deconvoluzione a singolo kernel con il segnale ricostruito partendo dagli instanti di sparo ottenuti dalla decomposizine del segnale EMG ad ago. Il fine è quello di confrontare i due risultati per ottenere informazioni sull’attivazione delle unità motorie osservate dal segnale EMG ad ago dal segnale EMG di superficie. Il primo segnale è ottenuto applicando il metodo di deconvoluzione a un segnale EMG di superficie ottenuto tramite un sistema di acquisizione a singolo canale differenziale. Il secondo segnale è ottenuto applicando il metodo del cumulative weighed firing (CWF) partendo dagli istanti di sparo del segnale EMG ad ago ed utilizzando le forme dei MUAP ottenute dal segnale EMG di superficie. I segnali ricostruiti sono stati confrontati con il segnale EMG di superficie iniziale, ne è risultata una ricostruzione ottima per il primo caso, mentre per il secondo caso sono state osservate delle discrepanze. Pertanto, per raggiungere il fine ultimo della tesi, è stato confrontato lo spettrogramma ottenuto dal primo segnale ricostruito con la variazione nel tempo dell’indice di sincronizzazione ottenuto dagli istanti di sparo delle unità motorie osservate dal segnale EMG ad ago. Anche in questa seconda sperimentazione non sono stati ottenuti risultati ottimali. Nonostante ciò, lo studio effettuato nel corso della trattazione ha evidenziato l’efficacia del metodo di deconvoluzione a singolo kernel per ricostruire il segnale EMG, ma non ha evidenziato un collegamento diretto tra le attivazioni delle unità motorie viste dal segnale EMG ad ago e quelle viste dal segnale EMG superficiale. Inoltre, come ultima analisi sono stati confrontati gli indici di fatica periferica del segnale ottenuto con la deconvoluzione e la variazione nel tempo della frequenza media di sparo delle unità motorie identificate dalla decomposizione del segnale EMG ad ago. Nonostante sia stata riscontata in tutti i soggetti la presenza di fenomeni di affaticamento, quest'ultimi non hanno trovato riscontro con la frequenza media di sparo. In conclusione si reputa che un'osservazione di una popolazione di unità motorie più ampia o un ancquisizione multicanale possa portare ad ottenere risultati differenti.