Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním metod měření
povrchových EMG signálů pomocí různých elektronických
zařízení. V teoretické části je zmapována anatomie
horních končetin a fyziologie šíření akčního potenciálu.
Dále byly popsány elektrodiagnostické metody,
elektromyografická zařízení a dynamometrické přístroje.
Ve výzkumné části byla otestována sada ručních elektronických
dynamometrů a dvě odlišná zařízení EMG,
přičemž je pozorován synchronizovaný průběh síly generované
rukou a svalového napětí v čase. Korelace těchto
průběhů je znázorněna ve vytvořeném programu v prostředí
Matlab. V závěru vyhodnocujeme srovnatelnost
a využití těchto zařízení pro praxi.
Anotace v angličtině
The Bachelor thesis is focused on comparison of surface EMG
signals measurement methods using different electronical devices.
Anatomy of upper limbs and physiology of the action
potential propagation is charted in the theoretical part. Hereafter
are described electrodiagnostic methods, electromyographs
and dynamometers. A hand grip dynamometer set and
two different EMG devices are tested in the partical part,
while a synchronized course of the force generated by a hand
and muscle tension in time is observed. Correlation of these
waveforms is shown in the created program in the Matlab environment.
In conlusion, we evaluate the comparability and
use of these devices for practise.
Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním metod měření
povrchových EMG signálů pomocí různých elektronických
zařízení. V teoretické části je zmapována anatomie
horních končetin a fyziologie šíření akčního potenciálu.
Dále byly popsány elektrodiagnostické metody,
elektromyografická zařízení a dynamometrické přístroje.
Ve výzkumné části byla otestována sada ručních elektronických
dynamometrů a dvě odlišná zařízení EMG,
přičemž je pozorován synchronizovaný průběh síly generované
rukou a svalového napětí v čase. Korelace těchto
průběhů je znázorněna ve vytvořeném programu v prostředí
Matlab. V závěru vyhodnocujeme srovnatelnost
a využití těchto zařízení pro praxi.
Anotace v angličtině
The Bachelor thesis is focused on comparison of surface EMG
signals measurement methods using different electronical devices.
Anatomy of upper limbs and physiology of the action
potential propagation is charted in the theoretical part. Hereafter
are described electrodiagnostic methods, electromyographs
and dynamometers. A hand grip dynamometer set and
two different EMG devices are tested in the partical part,
while a synchronized course of the force generated by a hand
and muscle tension in time is observed. Correlation of these
waveforms is shown in the created program in the Matlab environment.
In conlusion, we evaluate the comparability and
use of these devices for practise.
Zhodnotit metody měření EMG signálů pomocí různých elektronických zařízení.
Prostudovat souvislost EMG s výstupním svalovým výkonem generovaným rukou.
Otestovat sadu ručních elektronických dynamometrů.
Teoretická východiska (včetně výstupu z kvalifikační práce):
Na trhu se vyskytuje velké množství zařízení pro měření povrchových elektromyografických signálů a různých způsobů měření povrchového EMG. Vedle standardních diagnostických lékařských zařízení jsou to otevřené elektronické systémy umožňující snímání EMG a zpracování dat vlastními algoritmy. Často tyto systémy poskytují kromě měření EMG i měření dalších biologických nebo fyzikálních signálů a pronikají stále více mimo segment diagnostické medicíny, například do oblasti tzv. nositelné elektroniky, kde jsou využívány pro různé účely.
Miniaturizace elektronických zařízení pronikla také do oblasti ručních dynamometrů, které jsou v praxi používány převážně ve své mechanické podobě. Ruční dynamometrie s využitím možnosti záznamu signálu přímo do počítače nabízí nové možnosti hodnocení svalové zátěže horních končetin. Kombinací měření povrchového EMG a synchronizovaného záznamu svalových projevů se nabízí zlepšení hodnocení svalového zatížení horních končetin.
Výstupem bakalářské práce bude článek a souhrn s porovnáním dat získaných z různých přístrojů pro měření EMG a ručních dynamometrů. Budou analyzovány možnosti synchronizovaného záznamu dat z těchto přístrojů. Výsledky budou diskutovány s odbornou praxí, kde elektronický záznam takto synchronizovaných dat není zatím běžný.
Výzkumné předpoklady / výzkumné otázky:
Předpokládáme, že různé metody měření povrchových EMG signálů a ručních dynamometrů poskytnou jinak přesné výsledky.
Očekáváme, že signál EMG a svalový výkon bude synchronizovaný.
Metoda:
Kvalitativní
Technika práce, vyhodnocení dat:
Měření, analýza a komparace dat.
Místo a čas realizace výzkumu:
Laboratoře FZS a FM, prosinec 2020 - leden 2021
Vzorek:
Vybraná zařízení pro měření EMG signálů a ruční dynamometry.
Rozsah práce:
Rozsah bakalářské práce činí 50-70 stran (tzn. 1/3 teoretická část, 2/3 výzkumná část).
Forma zpracování kvalifikační práce:
Tištěná a elektronická.
Zásady pro vypracování
Cíle práce:
Zhodnotit metody měření EMG signálů pomocí různých elektronických zařízení.
Prostudovat souvislost EMG s výstupním svalovým výkonem generovaným rukou.
Otestovat sadu ručních elektronických dynamometrů.
Teoretická východiska (včetně výstupu z kvalifikační práce):
Na trhu se vyskytuje velké množství zařízení pro měření povrchových elektromyografických signálů a různých způsobů měření povrchového EMG. Vedle standardních diagnostických lékařských zařízení jsou to otevřené elektronické systémy umožňující snímání EMG a zpracování dat vlastními algoritmy. Často tyto systémy poskytují kromě měření EMG i měření dalších biologických nebo fyzikálních signálů a pronikají stále více mimo segment diagnostické medicíny, například do oblasti tzv. nositelné elektroniky, kde jsou využívány pro různé účely.
Miniaturizace elektronických zařízení pronikla také do oblasti ručních dynamometrů, které jsou v praxi používány převážně ve své mechanické podobě. Ruční dynamometrie s využitím možnosti záznamu signálu přímo do počítače nabízí nové možnosti hodnocení svalové zátěže horních končetin. Kombinací měření povrchového EMG a synchronizovaného záznamu svalových projevů se nabízí zlepšení hodnocení svalového zatížení horních končetin.
Výstupem bakalářské práce bude článek a souhrn s porovnáním dat získaných z různých přístrojů pro měření EMG a ručních dynamometrů. Budou analyzovány možnosti synchronizovaného záznamu dat z těchto přístrojů. Výsledky budou diskutovány s odbornou praxí, kde elektronický záznam takto synchronizovaných dat není zatím běžný.
Výzkumné předpoklady / výzkumné otázky:
Předpokládáme, že různé metody měření povrchových EMG signálů a ručních dynamometrů poskytnou jinak přesné výsledky.
Očekáváme, že signál EMG a svalový výkon bude synchronizovaný.
Metoda:
Kvalitativní
Technika práce, vyhodnocení dat:
Měření, analýza a komparace dat.
Místo a čas realizace výzkumu:
Laboratoře FZS a FM, prosinec 2020 - leden 2021
Vzorek:
Vybraná zařízení pro měření EMG signálů a ruční dynamometry.
Rozsah práce:
Rozsah bakalářské práce činí 50-70 stran (tzn. 1/3 teoretická část, 2/3 výzkumná část).
Forma zpracování kvalifikační práce:
Tištěná a elektronická.
Seznam doporučené literatury
BENEŠ, J., D. JIRÁK a F. VÍTEK. 2015. Základy lékařské fyziky. 4. vyd. Praha: Karolinum. ISBN 978-80-246-2645-1.
CHANG, Ho et al. 2015. Development of an integrated digital hand grip dynamometer and norm of hand grip strength. Bio-Medical Materials and Engineering. 2015, 26(1), 611-617. DOI: 10.3233/BME-151352.
ČAPEK, Lukáš et al. 2018. Biomechanika člověka. Praha: Grada. ISBN 978-80-271-0367-6.
GRAVELING, Richard, ed. 2018. Ergonomics and Musculoskeletal Disorders (MSDs) in the Workplace: A Forensic and Epidemiological Analysis. Boca Raton: CRC Press. ISBN 9781138744332.
HASSAN, H. F., S. J. ABOU-LOUKH a I. K. IBRAHEEM. 2019. Teleoperated robotic arm movement using electromyography signal with wearable Myo armband. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. DOI 10.1016/j.jksues.2019.05.001.
KOS, Anton a Anton UMEK. 2018. Biomechanical biofeedback systems and applications. New York, NY: Springer. ISBN 978-331-9913-483.
LABAT, Karen L. a Karen RYAN. 2019. Human body: a wearable product designer's guide. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-149-8755-719.
MERLETTI, Roberto a Dario FARINA, eds. 2016. Surface electromyography: physiology, engineering and applications. Hoboken: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-98702-5.
POPOVIC, Marko B. 2019. Biomechatronics. London: Academic Press. ISBN 978-0-12-812939-5.
ŠVÁBOVÁ, Květa et al. 2015. Vybrané kapitoly z pracovního lékařství. Díl 1, Pracovnělékařské služby, pracovní prostředí, nemoci z povolání, ergonomie. Praha: Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví. ISBN 978-80-87023-32-7.
WEISS, J. M., L. D. WEISS a J. K. SILVER. 2016. Easy EMG: A Guide to Performing Nerve Conduction Studies and Electromyography. 2nd ed. London: Elsevier. ISBN 978-0-323-28664-0
Seznam doporučené literatury
BENEŠ, J., D. JIRÁK a F. VÍTEK. 2015. Základy lékařské fyziky. 4. vyd. Praha: Karolinum. ISBN 978-80-246-2645-1.
CHANG, Ho et al. 2015. Development of an integrated digital hand grip dynamometer and norm of hand grip strength. Bio-Medical Materials and Engineering. 2015, 26(1), 611-617. DOI: 10.3233/BME-151352.
ČAPEK, Lukáš et al. 2018. Biomechanika člověka. Praha: Grada. ISBN 978-80-271-0367-6.
GRAVELING, Richard, ed. 2018. Ergonomics and Musculoskeletal Disorders (MSDs) in the Workplace: A Forensic and Epidemiological Analysis. Boca Raton: CRC Press. ISBN 9781138744332.
HASSAN, H. F., S. J. ABOU-LOUKH a I. K. IBRAHEEM. 2019. Teleoperated robotic arm movement using electromyography signal with wearable Myo armband. Journal of King Saud University - Engineering Sciences. DOI 10.1016/j.jksues.2019.05.001.
KOS, Anton a Anton UMEK. 2018. Biomechanical biofeedback systems and applications. New York, NY: Springer. ISBN 978-331-9913-483.
LABAT, Karen L. a Karen RYAN. 2019. Human body: a wearable product designer's guide. Boca Raton: CRC Press. ISBN 978-149-8755-719.
MERLETTI, Roberto a Dario FARINA, eds. 2016. Surface electromyography: physiology, engineering and applications. Hoboken: John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-98702-5.
POPOVIC, Marko B. 2019. Biomechatronics. London: Academic Press. ISBN 978-0-12-812939-5.
ŠVÁBOVÁ, Květa et al. 2015. Vybrané kapitoly z pracovního lékařství. Díl 1, Pracovnělékařské služby, pracovní prostředí, nemoci z povolání, ergonomie. Praha: Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví. ISBN 978-80-87023-32-7.
WEISS, J. M., L. D. WEISS a J. K. SILVER. 2016. Easy EMG: A Guide to Performing Nerve Conduction Studies and Electromyography. 2nd ed. London: Elsevier. ISBN 978-0-323-28664-0
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.