Messung und Analyse myoelektrischer Signale - Communications ...

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4. Signalanalyse Abbildung 4.5.: Exemplarisches Spektrum eines myoelektrischen Signals [13] 54
4. Signalanalyse 4.5. Normierung der Messwerte Die hier vorgestellten Methoden der Erfassung und Signalanalyse beinhalten ein inhärentes Problem. Sie basieren letztendlich auf der Amplitude und der spektralen Leistungsdichte des Signals. Diese Parameter können jedoch nicht als absoluter Maßstab herangezogen werden. Die Impedanz zwischen Muskelfasern und Elektrode variiert und ist zudem unbekannt. Dies gilt sowohl bei Messungen am selben Muskel einer Person (wenn die Elektroden nicht bei jeder Messung exakt gleich positioniert sind), als auch bei Messungen an verschiedenen Personen. Selbst Messungen an identischen Positionen des selben Muskels der gleichen Person können aufgrund der Gewebeeigenschaften von Tag zu Tag dieser Variation unterliegen. Die aus der variierenden Impedanz resultierenden und somit ebenfalls variierenden Amplituden sind folglich in hohem Maß von den gegebenen Mess- und Ableitbedingungen anhängig. In klinischen Studien, in denen eine Vielzahl verschiedener Muskeln verschiedener Personen miteinander verglichen werden sollen, ist eine Lösung dieser Problematik daher zwingend notwendig. In solch klinischen Fällen normiert man die Messergebnisse in geeigneter Weise. Die Amplitude bezieht sich dabei auf einen Referenzwert, der in direktem Zusammenhang mit einem physiologisch relevanten Parameter, wie beispielsweise Kraft oder Spannung des Muskels, steht. In der Fachliteratur [12, 13] wird als Referenzwert oftmals der Messwert einer maximal möglichen Kontraktion herangezogen. Auf diese Weise wird der Einfluss der Mess- und Ableitbedingungen eliminiert. Die Messwertskalierung der Y- Achse in Spannungswerten wird dabei in Prozentwerte des gewählten Referenzwertes umskaliert. MVC 13 -Normierung bezeichnet dieses Konzept in der Fachliteratur. Dieses Konzept gewährleistet die in klinischen Studien geforderte Vergleichbarkeit der Messresultate ausreichend [12, 13]. Vor der eigentlichen Messung wird der Muskel gegen einen statischen Widerstand maximal angespannt, um den Referenzwert zu erhalten. Ein solches Vorgehen erfordert einen konzentrierten und differenzierten Bewegungsablauf des betrachteten Muskels und ist in der Durchführung entsprechend aufwändig. Ein gewisses Maß an Übung wird bei der Testperson vorausgesetzt. Aus diesen Gründen kann die Prozedur nur von Testpersonen mit gesunder und gut funktionierender Muskulatur unter klinischen Bedingungen durchgeführt werden. Da die vorliegende Arbeit keine klinischen Vergleichsuntersuchungen enthält, wird auf die Normierung der Messwerte in Kapitel 6 verzichtet. Detaillierte Erläuterungen des hier vorgestellten Normalisierungskonzepts sind in [12, 13] beschrieben. 13 engl. Maximum Voluntary Contraction MVC 55
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Diplomarbeit II Messung und Analyse
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Vorwort An dieser Stelle möchte ic
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Verwendete Symbole und Formelzeiche
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MATLAB Programm zur Signalanalyse A
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