Análise de desempenho de filtragem biomecânica derivada de biomaterial látex aplicada em sistema de aquisição, exibição e análise de sinais eletromiográficos

Abstract

A eletromiografia (EMG) é uma técnica utilizada para registrar e avaliar o sinal bioelétrico coletado no músculo esquelético humano. Tem sido largamente utilizada no estudo do movimento humano, sendo aplicada na medicina esportiva e ocupacional, em rotinas fisioterapêuticas, em pesquisas relacionadas ao sistema neuromuscular e para gerar comandos de controle em equipamentos para a reabilitação, como em próteses robóticas e em interfaces homem-máquina. No entanto, sinais de EMG ruidosos são os principais obstáculos a serem superados a fim de se conseguir um melhor desempenho nestas aplicações. O sinal de eletromiografia de superfície (EMGS) pode ser contaminado por vários sinais de ruído ou artefatos que se originam na interface pele-eletrodo, na eletrônica que amplifica os sinais, e em fontes externas. Estes componentes de ruído contaminam o sinal de EMGS e podem gerar interpretações errôneas do mesmo. Vários métodos de eliminação de ruídos têm sido propostos, no entanto, ainda há muitas dificuldades para que o ruído seja mitigado. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de aquisição, exibição e análise de sinais eletromiográficos de superfície, caracterizado pela utilização de um filtro biomecânico derivado de biomaterial látex no processo de aquisição do sinal de EMGS, visando a diminuição de ruídos de artefato de movimento e de ruídos eletroquímicos que podem afetar a qualidade do sinal captado. O biomaterial látex, extraído da seringueira (Hervea brasiliensis) é uma secreção de aspecto esbranquiçado utilizado como biomaterial em dispositivos médicos e que se destaca por seu baixo custo e biocompatibilidade, além de ser natural e ter procedência nacional. O sistema desenvolvido é composto por três módulos principais: o módulo de aquisição, caracterizado pela utilização de eletrodos de superfície envoltos por uma malha de biomaterial látex (filtro físico); o módulo de hardware, responsável pelo condicionamento, digitalização e armazenamento do sinal captado; e o módulo de software, responsável pela exibição gráfica do sinal na tela do computador, bem como seu processamento e análise. Durante o desenvolvimento do sistema, a frequência de amostragem, foi um importante fator observado, estando relacionada com a qualidade do sinal coletado. Foram realizados testes e coletas de sinais de EMGS em voluntários para verificação do funcionamento e da eficiência do sistema desenvolvido e do desempenho da filtragem física.