HS1 inleiding elektromyografie
EMG: registreren, analyseren, interpreteren elektrische activiteit perifere zenuwen &
spieren. ENG (elektroneurofysiologie-> zenuwen)
klinische vraagstelling bepaald welk onderzoek wordt uitgevoerd, individueel gericht
EMG onderzoeksverschillen:
- elektroden
- al dan niet toepassen elektrische stimulus
- instellingen (gevoelgheid, tijdbasis, filters)
elektrische volumegeleiding
actiepotentiaal zorgt voor lokale ionenstromen rond actieve membraangebied
(depolarisatie).
uittredende stroom voor gedepolariseerde gebied-> nieuwe depolarisatie= voortgeleiding
In de vezel (intracellulair) -> passerende actiepotentaal, potentiaalverandering 100mV ong.
1 ms.
klinische emg= extracellulair gemeten potentiaalveranderingen, breidt uit over het weefsel
dat elektrisch geleidend is = volumegeleiding.
stroomlijnenprofiel (afb 1 boek):
- onderlinge afstand zegt iets over dichtheid vd stroom bij zenuwvezel in de buurt
dichter dan daarbuiten
- bij actiepotentiaal (depolarisatie) instroom links & rechts uitstroom
- voortplanting actiepotentiaal= verplaatsing stroomlijnenprofiel
elektrode verder van spier/zenuwvezel verwijderd: amplitude neemt af en vorm veranderd -
> afgevlakt. dit komt door volumegeleiding. afstand afleidelektrode tot bron erg belangrijk,
grootte van afleidoppervlak van belang.
- intracellulair= monofasisch
- extracellulair=trifasisch (buitenkant zenuwvezel)
elektrische stimulatie: stimulatiestromen komen via volumegeleiding bij zenuwvezels. ook
stimulusartefacten ontstaan ook gedeeltelijk door volumegeleiding.
Afleidelektroden
onderscheid tussen oppervlakte en naaldelektroden en verschillende functie:
- actieve elektrode: eerste ingang versterker, differente elektrode, grid 1 elektrode,
input terminal 1 (ringetjes zwart, kathode). zelf niet actief maar registreert activiteit
- Referentie elektrode: tweede ingang versterker, indifferente elektrode, grid 2, input
terminal 2 (ringetjes rood, anode). Potentaalverandering ter plaatse van actieve
elektrode wordt ten opzichte van deze referentie elektrode weergegeven.
- aardelektrode (ringetjes groen)
,Oppervlakte elektroden (zenuwgeleiding, reflexen, kinesiologie)
- eeg elektroden, elektrodemateriaal niet zo van belang geen frequenties lager dan
2Hz. geleidende pasta gebruiken
- ring elektroden
- disposable elektroden
- aardelektrode (klittenband in zoutoplossing of huidelektroden)
huid ontvetten/licht schuren
Naaldelektroden (direct afleiden activiteit spier/zenuw)
kleiner oppervlak dus selectiever, zowel afleid als referentie elektrode in 1, aparte
aardelektrode
soorten:
- concentrisch adrian bronck 1929: hol binnenin geisoleerde dunne
platina/zilver/roestvrijstaal draad aan punt van de naald schuin afgeslepen = actieve
elektrode, naaldschacht = referentie elektrode (niet zuiver inactief), aarde=
oppervlakte elektrode. dikte = 0,45-0,6 mm, oogspier dunner (0,3mm). bipolaire
concentrische naaldelektrode=naaldpunt 2 gescheiden afleidoppervlakken 1 actief
ander ref. naaldschacht = aarde.
- single fibre individuele spiervezelpotentialen, zijkant schacht enkele mm van punt
vandaan zeer klein afleidoppervlak (actief) ref. = schacht, aarde = oppvlakte
elektrode.
- multi-elektroden: 3-14 afleidoppervlakken zijkant schacht, samenstelling
varieerd afhakelijk van toepassing
- intramusculaire draadelektroden: roestvrij staal tot aan punt geisoleerd,
ingebracht injectienaald & teruggetrokken -> operatieve bewaking &
kinesiologie
- micro-elektroden: niet bij klinisch EMG, in zenuw meten, minutieus werk
- monopolair zenuwonderzoek, roestvrijstale dunne naaldjes tot in punt geisoleerd
(teflon). ref: subcutaan (onderhuids). afleidopp groter dan concentrische naald ->
geen bezwaar bij zenuw onderzoek, voordeel: lagere impedantie.
elektrodeoppervlak, elektrodeplaatsing en schoonmaken
verschil in selectiviteit afhakelijk van diameter afleidelektrode. single fibre 25 uM 1
spiervezel, volumegeleding kleiner, zeer selectief, concentrische naald 0,5mm aantal
spiervezels, minder selectief. referentieelektrode veel minder selectief zodat vezels alleen
door actieve elektrode worden opgevangen. Naaldschacht (ref) = beeld totale motorunit=
macro EMG
oppervlakte elektrode, geen selectiviteit (ver weg, groot oppervlak)
schoonmaken: huishoudelijk, disposables, naald: steriliseren -> toename elektrode
impedantie.
Stimulatie elektroden
oppervlakte, naald, stimulator (2 elektroden op vaste onderling gelijke afstand)
- stimulatiekathode (negatief) depolarisatie zenuw
- stimulatieanode (positief)
,stimulatie vingers & tenen = ringelektroden, dieper gelegen: staafvormige kathode anode:
grote plaat. kathode & anode niet te ver uit elkaar en aardelektrode altijd tussen actieve
elektrode & stimulator
Parate kennis
1. vorm is anders intra=monofasisch extra=trifasisch & volumegeleiding, amplitude
neemt af en curve steeds meer afgevlakt.
2. geen frequenties onder de 2hz
3. selectiviteit, hoe kleiner hoe selectiever
HS2 Technische aspecten EMG registratie
Elektromyograaf: toestel voor EMG onderzoek. kennis principes EMG belangrijk maar ook
ervaring met apparatuur. Onderdelen elektromyograaf:
- unit met 1-8 versterkers
- computer (digitalisering)
- beeldscherm
- geluidversterker, luidspreker
- systeem vastleggen registraties (printer)
- stimulator
- kallibratie eenheid
- temperatuurmeter
- opslagmedium (harde schijf, ziekenhuisnetwerk fileserver)
- software (signaalvertraging, frequentie, gevoeligheid)
- programmatuur voor geavanceerde kwantitatieve EMG-analyse
EMG versterker
verschilversterkers, ruisniveau (signaal dat je krijgt als er niets is aangesloten) laag en
rejectiefactor/common mode rejection groot. Mate v onderdrukking van (stoor)signalen die
in fase (zelfde amplitude tov verschillende ampl.) binnenkomen op de verschilversterker,
hoe groter de rejectiefactor hoe sterker de onderdrukking, grote rejectiefactor: grote
ingangsimpedantie nodig: >100MΩ
ingangsimpedantie groot:
- elektroden aangesloten die zelf grote impedantie hebben (klein afleidopp).
ingangsimpedantie 10x hoger dan elektrode impedantie
- (single fibre en concentrische) naaldelektroden impedantie assymetrie (groot
verschil afleidopp actief en ref)
ingangsimpedantie te klein: ongelijke spanningsdeling beide kanalen verschilversterker,
zelfde amplitude op elektrodeopp toch als verschil gezien -> versterking signaal
frequentiebereik groot:
- weergeven van hoge frequenties van 10-20kHz in motorunit-potentialen
- lang niet altijd, zenuwgeleiding veel lager: ruime instelmogelijkheden EMG toestel
laag-hoog doorlatende filters
- bandbreede beperken: minder ruis -> betere signaal-ruis verhouding. signaal en
amplitude worden hierbij wel aangetast.
, gevoeligheid: ook ruime instelmogelijkheden nodig: grote signalen minder gevoelig tov
kleine signalen. 1mv-10mv= factor 10.000. zie voor instellingen Afb 2 boek.
Audiovisuele weergave
geluid willekeurige/onwillekeurige spierbeweging -> goede geluidsweergave belangrijk.
biofeedback: auditieve terugkoppeling patiënt (bv aan of ontspannen spieren).
vroeger weergave op oscilloscoop nu op beeldscherm. -> aanpassen gevoeligheden etc
cursur/marker -> markering scherm die je kunt verplaatsen gekoppeld aan tijd of
amplitudeaanduiding -> aflezen latentie/amplitude.
Stimulatie
kortdurende, rechthoekige stroom of spannings pulsen.
- duur: 0,05-2ms
- amplitude: 10-100V (stroom), 1-10mA (spanning)
- herhalingsfrequentie: 0,1-100hz
type: constante stroom/spanning stroom ofwel spanning instelbaar onafhankelijk van
elektrode impedantie. Stroomdichtheid weefsel bepalend voor signaal -> meestal
constantestroomstimulator
patientveiligheid/stimulusartefacten: stimulatoruitgang zwevend (galvanisch gescheiden)
van aarde -> stroom kan niet van een naar ander. Door: scheidingstransformator in uitgang
of optische koppeling.
Stimulusmoment gelijkgesteld aan 0 en links op beeldscherm -> triggering. vroeger: trigger
unit nodig.
Kalibratie-eenheid: net als bij EEG nodig, ijken is bij digitaal niet nodig, controle elektronica
wel belangrijk.
Temperatuurmeter: temperatuurafhankelijk, meten temp. lichaamsdeel bij ieder onderzoek,
subcutaan, intramusculair maar meestal huidtemperatuur.
standaard-signaalbewerkings technieken: avaraging (middeling) -> sensibele
zenuwpotentialen, evoked potentials. andere betere signaal-ruisverhouding, middelen
overbodig.
Signaalvertraging: triggeren bepaald fenomeen en gebeurtenissen voorafgaand fenomeen
ook meten (motorunit potentialen, zie afb 4 boek). vroeger: vertragingslijn.
data opslag: vroeger: (FM)taperecorders, nu digitaal (harde schijf, ziekenhuisserver)
Speciale analyses: willison counter, jitter analyse single fiber EMG, frequentie analyse
oppervlakte EMG -> standaard meegeleverd.
Ongewenste signalen
50hz storing: lichtnet, slechte aarding patient, capacitieve, inductieve invloed
elektromagnetische veld overal aanwezig ruimte. Komen tegelijk binnen maar zo groot
signaal -> toch zichtbaar. soms ook door elektrodekabels, afschermen -> nadeel
ingangsimpedantie. stoorveld verminderen: afgeschermde netsnoeren. nog niet: kooi van
EMG: registreren, analyseren, interpreteren elektrische activiteit perifere zenuwen &
spieren. ENG (elektroneurofysiologie-> zenuwen)
klinische vraagstelling bepaald welk onderzoek wordt uitgevoerd, individueel gericht
EMG onderzoeksverschillen:
- elektroden
- al dan niet toepassen elektrische stimulus
- instellingen (gevoelgheid, tijdbasis, filters)
elektrische volumegeleiding
actiepotentiaal zorgt voor lokale ionenstromen rond actieve membraangebied
(depolarisatie).
uittredende stroom voor gedepolariseerde gebied-> nieuwe depolarisatie= voortgeleiding
In de vezel (intracellulair) -> passerende actiepotentaal, potentiaalverandering 100mV ong.
1 ms.
klinische emg= extracellulair gemeten potentiaalveranderingen, breidt uit over het weefsel
dat elektrisch geleidend is = volumegeleiding.
stroomlijnenprofiel (afb 1 boek):
- onderlinge afstand zegt iets over dichtheid vd stroom bij zenuwvezel in de buurt
dichter dan daarbuiten
- bij actiepotentiaal (depolarisatie) instroom links & rechts uitstroom
- voortplanting actiepotentiaal= verplaatsing stroomlijnenprofiel
elektrode verder van spier/zenuwvezel verwijderd: amplitude neemt af en vorm veranderd -
> afgevlakt. dit komt door volumegeleiding. afstand afleidelektrode tot bron erg belangrijk,
grootte van afleidoppervlak van belang.
- intracellulair= monofasisch
- extracellulair=trifasisch (buitenkant zenuwvezel)
elektrische stimulatie: stimulatiestromen komen via volumegeleiding bij zenuwvezels. ook
stimulusartefacten ontstaan ook gedeeltelijk door volumegeleiding.
Afleidelektroden
onderscheid tussen oppervlakte en naaldelektroden en verschillende functie:
- actieve elektrode: eerste ingang versterker, differente elektrode, grid 1 elektrode,
input terminal 1 (ringetjes zwart, kathode). zelf niet actief maar registreert activiteit
- Referentie elektrode: tweede ingang versterker, indifferente elektrode, grid 2, input
terminal 2 (ringetjes rood, anode). Potentaalverandering ter plaatse van actieve
elektrode wordt ten opzichte van deze referentie elektrode weergegeven.
- aardelektrode (ringetjes groen)
,Oppervlakte elektroden (zenuwgeleiding, reflexen, kinesiologie)
- eeg elektroden, elektrodemateriaal niet zo van belang geen frequenties lager dan
2Hz. geleidende pasta gebruiken
- ring elektroden
- disposable elektroden
- aardelektrode (klittenband in zoutoplossing of huidelektroden)
huid ontvetten/licht schuren
Naaldelektroden (direct afleiden activiteit spier/zenuw)
kleiner oppervlak dus selectiever, zowel afleid als referentie elektrode in 1, aparte
aardelektrode
soorten:
- concentrisch adrian bronck 1929: hol binnenin geisoleerde dunne
platina/zilver/roestvrijstaal draad aan punt van de naald schuin afgeslepen = actieve
elektrode, naaldschacht = referentie elektrode (niet zuiver inactief), aarde=
oppervlakte elektrode. dikte = 0,45-0,6 mm, oogspier dunner (0,3mm). bipolaire
concentrische naaldelektrode=naaldpunt 2 gescheiden afleidoppervlakken 1 actief
ander ref. naaldschacht = aarde.
- single fibre individuele spiervezelpotentialen, zijkant schacht enkele mm van punt
vandaan zeer klein afleidoppervlak (actief) ref. = schacht, aarde = oppvlakte
elektrode.
- multi-elektroden: 3-14 afleidoppervlakken zijkant schacht, samenstelling
varieerd afhakelijk van toepassing
- intramusculaire draadelektroden: roestvrij staal tot aan punt geisoleerd,
ingebracht injectienaald & teruggetrokken -> operatieve bewaking &
kinesiologie
- micro-elektroden: niet bij klinisch EMG, in zenuw meten, minutieus werk
- monopolair zenuwonderzoek, roestvrijstale dunne naaldjes tot in punt geisoleerd
(teflon). ref: subcutaan (onderhuids). afleidopp groter dan concentrische naald ->
geen bezwaar bij zenuw onderzoek, voordeel: lagere impedantie.
elektrodeoppervlak, elektrodeplaatsing en schoonmaken
verschil in selectiviteit afhakelijk van diameter afleidelektrode. single fibre 25 uM 1
spiervezel, volumegeleding kleiner, zeer selectief, concentrische naald 0,5mm aantal
spiervezels, minder selectief. referentieelektrode veel minder selectief zodat vezels alleen
door actieve elektrode worden opgevangen. Naaldschacht (ref) = beeld totale motorunit=
macro EMG
oppervlakte elektrode, geen selectiviteit (ver weg, groot oppervlak)
schoonmaken: huishoudelijk, disposables, naald: steriliseren -> toename elektrode
impedantie.
Stimulatie elektroden
oppervlakte, naald, stimulator (2 elektroden op vaste onderling gelijke afstand)
- stimulatiekathode (negatief) depolarisatie zenuw
- stimulatieanode (positief)
,stimulatie vingers & tenen = ringelektroden, dieper gelegen: staafvormige kathode anode:
grote plaat. kathode & anode niet te ver uit elkaar en aardelektrode altijd tussen actieve
elektrode & stimulator
Parate kennis
1. vorm is anders intra=monofasisch extra=trifasisch & volumegeleiding, amplitude
neemt af en curve steeds meer afgevlakt.
2. geen frequenties onder de 2hz
3. selectiviteit, hoe kleiner hoe selectiever
HS2 Technische aspecten EMG registratie
Elektromyograaf: toestel voor EMG onderzoek. kennis principes EMG belangrijk maar ook
ervaring met apparatuur. Onderdelen elektromyograaf:
- unit met 1-8 versterkers
- computer (digitalisering)
- beeldscherm
- geluidversterker, luidspreker
- systeem vastleggen registraties (printer)
- stimulator
- kallibratie eenheid
- temperatuurmeter
- opslagmedium (harde schijf, ziekenhuisnetwerk fileserver)
- software (signaalvertraging, frequentie, gevoeligheid)
- programmatuur voor geavanceerde kwantitatieve EMG-analyse
EMG versterker
verschilversterkers, ruisniveau (signaal dat je krijgt als er niets is aangesloten) laag en
rejectiefactor/common mode rejection groot. Mate v onderdrukking van (stoor)signalen die
in fase (zelfde amplitude tov verschillende ampl.) binnenkomen op de verschilversterker,
hoe groter de rejectiefactor hoe sterker de onderdrukking, grote rejectiefactor: grote
ingangsimpedantie nodig: >100MΩ
ingangsimpedantie groot:
- elektroden aangesloten die zelf grote impedantie hebben (klein afleidopp).
ingangsimpedantie 10x hoger dan elektrode impedantie
- (single fibre en concentrische) naaldelektroden impedantie assymetrie (groot
verschil afleidopp actief en ref)
ingangsimpedantie te klein: ongelijke spanningsdeling beide kanalen verschilversterker,
zelfde amplitude op elektrodeopp toch als verschil gezien -> versterking signaal
frequentiebereik groot:
- weergeven van hoge frequenties van 10-20kHz in motorunit-potentialen
- lang niet altijd, zenuwgeleiding veel lager: ruime instelmogelijkheden EMG toestel
laag-hoog doorlatende filters
- bandbreede beperken: minder ruis -> betere signaal-ruis verhouding. signaal en
amplitude worden hierbij wel aangetast.
, gevoeligheid: ook ruime instelmogelijkheden nodig: grote signalen minder gevoelig tov
kleine signalen. 1mv-10mv= factor 10.000. zie voor instellingen Afb 2 boek.
Audiovisuele weergave
geluid willekeurige/onwillekeurige spierbeweging -> goede geluidsweergave belangrijk.
biofeedback: auditieve terugkoppeling patiënt (bv aan of ontspannen spieren).
vroeger weergave op oscilloscoop nu op beeldscherm. -> aanpassen gevoeligheden etc
cursur/marker -> markering scherm die je kunt verplaatsen gekoppeld aan tijd of
amplitudeaanduiding -> aflezen latentie/amplitude.
Stimulatie
kortdurende, rechthoekige stroom of spannings pulsen.
- duur: 0,05-2ms
- amplitude: 10-100V (stroom), 1-10mA (spanning)
- herhalingsfrequentie: 0,1-100hz
type: constante stroom/spanning stroom ofwel spanning instelbaar onafhankelijk van
elektrode impedantie. Stroomdichtheid weefsel bepalend voor signaal -> meestal
constantestroomstimulator
patientveiligheid/stimulusartefacten: stimulatoruitgang zwevend (galvanisch gescheiden)
van aarde -> stroom kan niet van een naar ander. Door: scheidingstransformator in uitgang
of optische koppeling.
Stimulusmoment gelijkgesteld aan 0 en links op beeldscherm -> triggering. vroeger: trigger
unit nodig.
Kalibratie-eenheid: net als bij EEG nodig, ijken is bij digitaal niet nodig, controle elektronica
wel belangrijk.
Temperatuurmeter: temperatuurafhankelijk, meten temp. lichaamsdeel bij ieder onderzoek,
subcutaan, intramusculair maar meestal huidtemperatuur.
standaard-signaalbewerkings technieken: avaraging (middeling) -> sensibele
zenuwpotentialen, evoked potentials. andere betere signaal-ruisverhouding, middelen
overbodig.
Signaalvertraging: triggeren bepaald fenomeen en gebeurtenissen voorafgaand fenomeen
ook meten (motorunit potentialen, zie afb 4 boek). vroeger: vertragingslijn.
data opslag: vroeger: (FM)taperecorders, nu digitaal (harde schijf, ziekenhuisserver)
Speciale analyses: willison counter, jitter analyse single fiber EMG, frequentie analyse
oppervlakte EMG -> standaard meegeleverd.
Ongewenste signalen
50hz storing: lichtnet, slechte aarding patient, capacitieve, inductieve invloed
elektromagnetische veld overal aanwezig ruimte. Komen tegelijk binnen maar zo groot
signaal -> toch zichtbaar. soms ook door elektrodekabels, afschermen -> nadeel
ingangsimpedantie. stoorveld verminderen: afgeschermde netsnoeren. nog niet: kooi van
