Anche per i non “addetti ai lavori”, l’andamento di un tracciato elettrocardiografico (ECG) non è una grossa novità. Tutti noi sappiamo benissimo che il cuore, contraendosi, genera un segnale elettrico che, prelevato attraverso opportuni elettrodi e dispositivi, è rappresentato con il classico andamento ad onda riconoscibile dal complesso Q-R-S.
Come funziona l’EMG
Il segnale elettromiografico (EMG) non è altro se non il segnale elettrico generato dai muscoli, ma è molto diverso dall’ ECG! Come mai? Semplice! Al cuore non si comanda, ma i muscoli sì! O meglio, mentre il cuore è un muscolo involontario e si contrae senza il diretto controllo cosciente, i muscoli scheletrici (detti anche muscoli striati) si contraggono in modo volontario.
L’EMG, quindi, è semplicemente il segnale, di bassissima ampiezza, generato durante l’attività muscolare. Esso non ha la forma immediatamente riconoscibile dell’ECG, ma presenta un andamento irregolare e frastagliato.
Ciò accade in quanto, a differenza del muscolo cardiaco, i muscoli scheletrici non si contraggono in modo sincrono, ma attivano le loro porzioni funzionali, le cosiddette unità motorie, in numero proporzionale all’intensità della forza esercitata: in pratica, maggiore è la forza che si intende esercitare, maggiore è la porzione di muscolo coinvolta e, pertanto, maggiore sarà l’ampiezza del segnale EMG registrato.
Gli elettrodi dell’EMG
In elettromiografia, gli elettrodi che si utilizzano sono suddivisi in due tipologie principali: elettrodi ad ago ed elettrodi di superficie.
Elettrodi ad ago
Gli elettrodi ad ago permettono di ottenere un segnale molto pulito, assicurando quella che viene definita un’alta risoluzione spaziale, ovvero la capacità di “ascoltare” il segnale EMG proveniente anche da minuscole porzioni di muscolo. L’elettromiografia ad ago, essendo una tecnica invasiva, si utilizza solo in contesto clinico per indagini diagnostiche del sistema neuromuscolare ed è certamente poco indicata per un utilizzo prolungato o in condizioni dinamiche.
Elettrodi di superficie
L’elettromiografia di superficie impiega sia elettrodi monouso che elettrodi riutilizzabili (vere e proprie “piastrine” in materiale metallico). Un grosso problema dell’elettromiografia di superficie è mantenere un idoneo accoppiamento elettrodo-cute: una pelle secca, poco idratata e la presenza di cicatrici o peluria possono causare un’alta impedenza del contatto elettrodo-cute che andrà a “sporcare” il segnale EMG, pregiudicandone l’utilizzo.
Inoltre, è importante anche il fissaggio dell’elettrodo alla cute, in quanto il segnale EMG di superficie è particolarmente corrotto dall’artefatto da movimento, ovvero un rumore elettrico che si sovrappone perfettamente al segnale EMG ed è dovuto anche al più piccolo spostamento relativo tra elettrodo e cute.
Il segnale EMG di Adam’s Hand®
Le protesi mioelettriche, come Adam’s Hand®, funzionano sfruttando il segnale EMG di superficie, registrato con elettrodi riutilizzabili. Questi sono progettati in modo da essere leggeri (per minimizzare l’artefatto da movimento) ed avere un buon accoppiamento elettrico verso la cute.
Attualmente, il nostro team di ingegneri elettronici e biomedici sta migliorando l’algoritmo di intelligenza artificiale alla base dell’analisi di questi segnali, in grado di elaborare correttamente il segnale EMG anche in condizioni particolarmente complesse, laddove l’integrità del muscolo non sia del tutto garantita, come spesso succede a seguito amputazioni dovute a traumi o incidenti.
