is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskólinn í Reykjavík > Tæknisvið / School of Technology > MEd/MPM/MSc Verkfræðideild (áður Tækni- og verkfræðideild) og íþróttafræðideild -2019 / Department of Engineering (was Dep. of Science and Engineering) >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: https://hdl.handle.net/1946/44893

Titill: 
  • Titill er á ensku Exploring the potential of a model-based approach to detect muscular dysfunction using surface EMG
Námsstig: 
  • Meistara
Leiðbeinandi: 
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Shoulder and lower back problems are common causes of pain and disability in our society. Some of those problems are not possible to diagnose or treat with traditional medical procedures i.e. imaging techniques, medicines, or surgeries. Those individuals who seek help from a doctor regarding chronic pain i.e. pain due to an accident, sports injuries, or unexplainable chronic pain in the musculoskeletal system more often end up with an application to find a physical therapist for future treatment. Later on in the process of weekly or biweekly appointments with a physical therapist, the physical therapist and client come up with an exercise plan that focuses on strengthening muscles that are not working as expected. The functionality of muscles varies between individuals and therefore an exercise that is supposed to strengthen a specific muscle might actually not do so for a person that has a muscle that is hyperactive and another muscle that is inactive. Instead, the hyperactive muscle could become stronger and the inactive muscle remains inactive. How is it possible to measure if the inactive muscle is for sure being activated through exercises? Surface electromyography is one of the options that can be used during the diagnostic and treatment process since the system gives feedback on muscles' performance.
    This study is about the use of a surface electromyography system to visualize muscle activity and the amount of myoelectricity produced by the muscles in the shoulder area and lower back to evaluate if, in a simple way, it is possible to identify subjects suffering from muscular imbalance from healthy individuals and if the surface electromyography system is reliable. Myoelectricity was recorded from muscles using a surface electromyography system from Kiso Inc. 34 subjects were a part of this research, 19 females and 15 males. Figures created from mean-standard deviation, Lissajous patterns, and the ratio between muscles along with calculating the coefficient of variation were compared between the subjects, in order to find out if there was visually a difference between healthy and unhealthy subjects. All data analysis was carried out using Python.
    The results showed that there was a significant difference between some of the subjects. Subjects 25 and 27 were known to have a slipped disk in the cervical or thoracic spinal column. Both of those subjects came out as abnormal from the ratio and the Lissajous pattern comparison. This could indicate that the subjects that came out as abnormal are dealing with some sort of muscular imbalance but it needs to be validated through more progressive research in collaboration with a physical therapist.

  • Axlar- og mjóbaksvandamál er algeng orsök af verkjum og örorku í samfélaginu okkar. Sum þessara vandamála er ekki hægt að greina né meðhöndla með hefðbundnum læknisfræðilegum aðferðum, sem dæmi myndgreiningu,
    aðgerð eða með notkun lyfja. Margir þessir einstaklingar enda því oft með beðni í sjúkraþjálfun. Þessir verkir stafa oftast af meiðslum eftir slys, íþróttameiðsl eða af óútskýrðum sársauka í stoðkerfi. Eitt af því sem gerist í sjúkraþjálfun er að sjúkraþjálfarinn leggur fyrir æfingar sem eiga að styrkja vöðva sem hugsanlega eru ekki að vinna rétt og valda þar af leiðandi truflun í stoðkerfi. Virkni vöðva er mismunandi eftir einstaklingum og geta því æfingar sem ætlaðar eru til að styrkja ákveðinn vöðva líkamans ekki gert það ef einstaklingur er með ofvirkan vöðva og annan vöðva sem er óvirkur. Í staðinn er líklegt að ofvirki vöðvinn taki yfir og óvirki vöðvinn haldist óvirkur.
    Hvernig er hægt að meta hvort að æfingar sem sjúkraþjálfari leggur fyrir séu í raun og veru að skila tilætluðum árangri við að styrkja þá vöðva sem þurfa aukinn styrk? Mælingar með yfirborðsrafskautum eru einn af þeim möguleikum sem hægt er að notast við til að greina virkni vöðva. Sjúkraþjálfari gæti nýtt yfirborðsrafskaut til að finna út hver upptök vandamála í vöðvahópum eru en einnig til að ganga úr skugga um hvort að æfingar sem settar eru fyrir séu örugglega að virkja þann vöðvahóp sem þarfnast aukins styrks sem geta minnkað verki í stoðkerfinu. Einnig er möguleiki að einstaklingur sé að spenna vöðva ósjálfrátt og er hægt að nota yfirborðsrafskaut til að kenna þeim einstaklingi að slaka á vöðvanum. Þessi ritgerð mun fjalla um notkun vöðvarafboða til að skoða hreyfiferla í öxl og mjóbaki og meta hvort hægt sé á auðveldan hátt að greina hvort einstaklingar þjáist af ójafnvægi í vöðvum ásamt því að athuga hvort að sá búnaður sem notast er við sé áreiðanlegur.
    34 einstaklingar voru partur af ransókninni, 19 konur og 15 karlar.
    Meðaltals-, staðalfráviks-, Lissajous- og hlutfallamyndir voru búnar til ásamt því að reikna út breytileikastuðul til að meta hvort það væri sjáanlegur munur milli heilbriðgra einstaklinga og einstaklinga sem eru að þjást af einhverskonar vöðvaóvirkni. Python forritunartungumálið
    var svo notað til að vinna úr gögnunum. Niðurstöður sýndu fram á að það var sjáanlegur munur milli sumra einstaklinga sem gæti bent til vöðvaójafnvægis. Einstaklingar 25 og 27 voru báðir með greiningu á brjósklosi í hálshrygg/brjósthrygg. Báðir þessir einstaklingar komu út sem óeðlilegir metið út frá Lissajous mynstri og hlutfallarmyndunum. Þetta bendir til þess að þeir einstaklingar sem komu út sem óeðlilegir gætu verið að glíma við vöðvaójafnvægi en ekki er hægt að staðfesta það nema með mun íhaldsamari rannsókn í samvinnu við sjúkraþjálfara.

Samþykkt: 
  • 8.6.2023
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/44893


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
MSc_thesis_Gunnlaug_M_O.pdf9.83 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna