Atividade muscular da mastigação na anquilose temporomandibular

Purpose: due to the presence of major masticatory dysfunction in patients with temporomandibular joint (TMJ) ankylosis, this study analyzed mouth opening and EMG activity of masticatory muscles in order to detect changes in these parameters after surgical release of mandible ankylosis. Method: in 7 patients with temporomandibular ankylosis, between 7 and 30 years (median = 9 years), the distance was measured as interincisal maximum active (DIMA) and we recorded the electromyographic activity (EMG) of masseter and temporal muscles during voluntary isometric contraction (VIC) and chewing, comparing the data before and after surgery using the Wilcoxon test. Results: higher values were observed for DIMA after surgery (p=0.0277), the asymmetry index showed no difference between the two evaluated periods for both studied muscles, the values of the EMG during VIC decreased after surgery for the right (p=0.0179) and left (p=0.0179) masseter but not for the temporal muscle, there were no changes in EMG values for the studied muscles during mastication. Conclusion: the surgical release of TMJ ankylosis resulted in an increase of mouth opening and decreased amplitude of action potentials generated during maximum isometric voluntary contraction of the masseter muscle on both sides, this did not change the asymmetry index of the masseter and temporal as well as the electromyographic activity of the temporal muscle bilaterally during isometric contraction and masseter and temporal muscles during mastication.

Comparação do sinal EMG e das características da passada em diferentes protocolos de corrida incremental

O objetivo do presente estudo foi comparar o sinal eletromiográfi co, a frequência e a amplitude de passada entre diferentes intensidades de corrida: 60%, 80% e 100% da velocidade máxima em dois protocolos incrementais. Participaram deste estudo 11 corredores do sexo masculino. Os protocolos de corrida foram realizados com velocidades iniciais de 10 km.hr-1, com incrementos de 1 km.hr-1 a cada três minutos até a exaustão, que diferiram em relação ao intervalo entre cada estágio incremental: 30 e 120 segundos. Foram analisados valores RMS dos músculos iliocostal lombar, reto femoral, vasto lateral, vasto medial, bíceps femoral, tibial anterior, e gastrocnêmio, e a amplitude e frequência de passada. Os valores RMS mostraram aumento entre as intensidades para quase todos os músculos, e não foram influenciados pelo tipo de protocolo utilizado para maioria dos músculos. A frequência e amplitude de passada apresentaram contribuições percentuais diferenciadas para o aumento da velocidade de corrida.

Caracterização eletromiográfica e ultrassonográfica da função mastigatória em indivíduos com oclusão normal

OBJETIVO: Caracterizar o controle motor dos músculos masseter e temporal e a morfologia do músculo masseter em atividades da função mastigatória em indivíduos com oclusão normal; verificar a compatibilidade entre os exames de eletromiografia de superfície (EMGs) e ultrassonografia (USG). MÉTODOS: Participaram 22 indivíduos adultos, de ambos os gêneros, sem alterações no sistema miofuncional orofacial. Os procedimentos adotados para avaliação dos participantes foram: EMGs dos músculos masseteres (MM) e temporais (MT); e USG dos MM, na realização de três tarefas - repouso muscular, apertamento dentário com algodão, apertamento dentário sem algodão. RESULTADOS: Para análise estatística dos dados foram utilizados os testes de Kolmogorv-Smirnov, teste-T pareado e Correlação de Spearman, com nível de significância de 5%. Na EMGs observou-se diferença entre a ativação de MM e MT no apertamento dentário com e sem algodão, sendo MT mais ativo que MM em ambas as tarefas. Não foram observadas diferenças entre as hemifaces, tanto na EMGs quanto na USG. Observou-se também correlação positiva entre os exames na condição de apertamento dentário sem algodão esquerdo e na condição de apertamento dentário esquerdo com algodão, e tendência à significância no apertamento dentário direito sem algodão. CONCLUSÃO: A associação da EMGs e USG na investigação da funcionalidade muscular traz importantes informações sobre fisiologia da musculatura esquelética. Os resultados do presente estudo indicam haver correlação entre a EMGs e a USG, ou seja, o aumento da atividade elétrica e o aumento correspondente da espessura do músculo.

Comparação das atividades musculares durante a mastigação nas maloclusões de classe I e II de Angle

O objetivo deste estudo foi comparar a atividade muscular dos músculos da face e pescoço nas maloclusões Classe I e II de Angle, segundo o sexo. A amostra constou de 36 indivíduos, sendo 22 indivíduos com maloclusão classe I com média de idade de 22,4 anos e 14 indivíduos com maloclusão Classe II com média de idade de 22,8 anos. Os registros foram realizados por um eletromiógrafo de superfície, sendo analisada a atividade dos músculos masseter, temporal feixe anterior, esternocleidomastoídeo e digástrico ventre anterior dos lados direito e esquerdo durante a mastigação dos alimentos uva passa, bolacha água e sal e goma de mascar-PLOC. Após análise estatística descritiva e análise de variância os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante apenas para os músculos: masseter direito durante a mastigação de uva passa quando comparadas as maloclusões de Classe I e II no sexo masculino; para o músculo digástrico direito quando comparado sexo e as maloclusões Classe I e II durante a mastigação dos três alimentos. Por fim, para o músculo digástrico esquerdo durante a mastigação de uva passa também encontramos diferença estatisticamente significante entre os sexos para as maloclusões Classe I e II. Nossos resultados sugerem que dependendo da consistência do alimento o tipo de maloclusão e sexo podem influenciar na atividade muscular durante a função da mastigação.(AU)

Comparação das atividades musculares durante a mastigação nas maloclusões de classe I e II de Angle

O objetivo deste estudo foi comparar a atividade muscular dos músculos da face e pescoço nas maloclusões Classe I e II de Angle, segundo o sexo. A amostra constou de 36 indivíduos, sendo 22 indivíduos com maloclusão classe I com média de idade de 22,4 anos e 14 indivíduos com maloclusão Classe II com média de idade de 22,8 anos. Os registros foram realizados por um eletromiógrafo de superfície, sendo analisada a atividade dos músculos masseter, temporal feixe anterior, esternocleidomastoídeo e digástrico ventre anterior dos lados direito e esquerdo durante a mastigação dos alimentos uva passa, bolacha água e sal e goma de mascar-PLOC. Após análise estatística descritiva e análise de variância os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante apenas para os músculos: masseter direito durante a mastigação de uva passa quando comparadas as maloclusões de Classe I e II no sexo masculino; para o músculo digástrico direito quando comparado sexo e as maloclusões Classe I e II durante a mastigação dos três alimentos. Por fim, para o músculo digástrico esquerdo durante a mastigação de uva passa também encontramos diferença estatisticamente significante entre os sexos para as maloclusões Classe I e II. Nossos resultados sugerem que dependendo da consistência do alimento o tipo de maloclusão e sexo podem influenciar na atividade muscular durante a função da mastigação.(AU)

Avaliação da musculatura inspiratória e expiratória na doença pulmonar obstrutiva crônica leve e grave comparada aos indivíduos saudáveis

Introdução: A DPOC é uma doença respiratória prevenível e tratável, caracterizada por limitação persistente ao fluxo aéreo, hiperinsuflação e aprisionamento aéreo. A dispneia e a intolerância aos esforços, decorrentes destas alterações fisiopatológicas sofre influência de vários fatores. Dentre estes, o recrutamento e a sobrecarga imposta aos músculos inspiratórios e expiratórios são de fundamental importância, porém a participação destes ainda não foi completamente elucidada em diferentes gravidades da doença. Objetivos: O objetivo principal deste estudo foi avaliar a mecânica ventilatória, e o grau de recrutamento da musculatura inspiratória e expiratória na DPOC leve e grave, na condição de repouso e durante um teste máximo de exercício, comparado a um grupo de indivíduos saudáveis. Metodologia: Trata-se de um estudo transversal envolvendo 36 indivíduos, sendo 24 pacientes portadores de DPOC e 12 voluntários sadios. As avaliações foram divididas em 2 visitas. No D1, foram realizadas uma avaliação clínica, avaliação de dispneia (mMRC) e de qualidade de vida (SGRQ), além da prova de função pulmonar completa. Na 2ª visita, realizada com intervalo de 1 semana, foram avaliadas: as pressões respiratórias máximas estáticas por meio de métodos volitivos (PImax, PEmax, SNIP, Pes sniff, Pga sniff e Pdi sniff) e não volitivos (Twitch cervical bilateral e T10); avaliação da sincronia toracoabdominal por pletismografia de indutância; avaliação do recrutamento dos músculos inspiratórios e expiratórios ao repouso pela eletromiografia de superfície; e, posteriormente, um teste de exercício cardiopulmonar incremental para estudo de todas essas variáveis no esforço. Resultados: Foram avaliados 24 pacientes (12 leves e 12 graves) e 12 indivíduos saudáveis da mesma faixa etária. A maioria dos pacientes apresentava comprometimento significativo da qualidade de vida e os pacientes do grupo grave eram mais sintomáticos. A função pulmonar encontrava-se alterada na maioria dos pacientes. Destes, 79,2% apresentavam aprisionamento aéreo e 70,8% tinham redução da DLCO. Tais alterações foram semelhantes nos 2 grupos de pacientes. A força muscular estática medida por métodos volitivos e não volitivos estava reduzida nos 2 grupos e mostrou relação com o VEF1. No exercício, a dispneia foi o principal motivo para interrupção do teste em 70% dos pacientes. A HD esteve presente em 87,5% dos pacientes. O comportamento das pressões respiratórias foi significativamente diferente entre os 3 grupos. Os pacientes com DPOC apresentaram maior atividade diafragmática (Pdi) comparado aos controles e a participação da musculatura expiratória também foi maior neste grupo, principalmente nos graves. Apesar disso, os pacientes com DPOC apresentaram uma eficiência mecânica reduzida, ou seja, esse incremento da força muscular foi insuficiente para manter uma ventilação adequada para uma determinada carga. Com o aumento da demanda ventilatória, houve recrutamento precoce e progressivo dos músculos inspiratórios e expiratórios durante o exercício. O trabalho resistivo e o expiratório foram significativamente diferentes entre os controles e os pacientes com DPOC desde o início do exercício. Como consequência destas alterações, a intensidade da dispneia durante o TECP foi maior nos pacientes com DPOC (leve e grave) para a mesma carga e mesma ventilação-minuto (VE), quando comparada aos indivíduos do grupo-controle. Conclusões: O conjunto destes achados demonstra que o comprometimento dos músculos inspiratórios e expiratórios contribuiu significativamente para a dispneia e a intolerância ao exercício tanto no DPOC leve quanto no DPOC grave. E que este comprometimento pode não ser detectado com os testes máximos de força ao repouso

Comparação das atividades musculares durante a mastigação nas maloclusões de classe I e II de Angle

O objetivo deste estudo foi comparar a atividade muscular dos músculos da face e pescoço nas maloclusões Classe I e II de Angle, segundo o sexo. A amostra constou de 36 indivíduos, sendo 22 indivíduos com maloclusão classe I com média de idade de 22,4 anos e 14 indivíduos com maloclusão Classe II com média de idade de 22,8 anos. Os registros foram realizados por um eletromiógrafo de superfície, sendo analisada a atividade dos músculos masseter, temporal feixe anterior, esternocleidomastoídeo e digástrico ventre anterior dos lados direito e esquerdo durante a mastigação dos alimentos uva passa, bolacha água e sal e goma de mascar-PLOC. Após análise estatística descritiva e análise de variância os resultados mostraram que houve diferença estatisticamente significante apenas para os músculos: masseter direito durante a mastigação de uva passa quando comparadas as maloclusões de Classe I e II no sexo masculino; para o músculo digástrico direito quando comparado sexo e as maloclusões Classe I e II durante a mastigação dos três alimentos. Por fim, para o músculo digástrico esquerdo durante a mastigação de uva passa também encontramos diferença estatisticamente significante entre os sexos para as maloclusões Classe I e II. Nossos resultados sugerem que dependendo da consistência do alimento o tipo de maloclusão e sexo podem influenciar na atividade muscular durante a função da mastigação.(AU)

Efeito do kinesio taping® no desempenho neuromuscular do quadríceps e no equilíbrio em sujeitos submetidos à reconstrução do ligamento cruzado anterior: ensaio clínico e randomizado

Objetivo: Investigar os efeitos imediatos do Kinesio Taping® no desempenho neuromuscular do Quadríceps Femoral (QF) de indivíduos submetidos à reconstrução do Ligamento Cruzado Anterior (LCA). Metodologia: trata-se de um ensaio clínico e randomizado composto por 45 indivíduos do sexo masculino que se encontravam entre 12ª e 17ª semanas após reconstrução do LCA. Todos foram submetidos a uma avaliação inicial composta pela análise do equilíbrio postural, através da baropodometria; determinação do Senso de Posição Articular (SPA), seguidas das avaliações isocinéticas excêntricas e concêntricas a 600/s, concomitante com a captação do sinal eletromiográfico do músculo Vasto Lateral (VL). Posteriormente foram alocados de forma aleatória em Grupo Controle (GC), Grupo Placebo (GP) e Grupo Experimental (GE). Os indivíduos do GE foram submetidos ao protocolo sugerido (aplicação do Kinesio Taping® no QF do membro acometido), enquanto os do GP utilizaram a aplicação do Kinesio Taping® sem as recomendações propostas pelo método. Já os indivíduos do GC permaneceram em repouso por dez minutos, sendo todos os indivíduos submetidos a uma reavaliação de forma idêntica à primeira. Foram analisadas as seguintes variáveis: pico de torque médio, pico de torque/peso corporal, potência muscular e erro absoluto do SPA para a dinamometria; amplitude ântero-posterior e médio-lateral para a baropodometria; e a amplitude de ativação muscular (Root Means Square - RMS) por meio da eletromiografia de superfície. Resultados: Nenhuma das variáveis analisadas apresentou diferenças intergrupo ou intragrupo. Conclusão: O Kinesio Taping® não altera o desempenho neuromuscular do quadríceps femoral de indivíduos submetidos à reconstrução do LCA para nenhuma das variáveis analisadas.

Efeito tardio do kinesio taping na função do membro inferior e no desempenho neuromuscular do quadríceps femoral de mulheres saudáveis: ensaio clínico e randomizado

Introduction: Kinesio Taping (KT) has been used in healthy people to improve neuromuscular performance, however, few studies have evaluated its chronic effects, despite being suggested. Objective: To analyze the chronic effects of KT on neuromuscular performance of the quadriceps, the oscillation of the center of pressure and lower limb function in healthy women. Methods: blinded, randomized, controlled trial, composed of 60 women (mean age 21.9 ± 3.3 years and BMI 22.3 ± 2.2 kg / m2) submitted to the evaluation of oscillation of the center of pressure through the baropodometry, the lower limb function by the hop test, isokinetic knee performance, the electromyographic activity of the vastus lateralis (VL) and joint position sense of the knee (JPS). Then, participants were randomly divided into three groups of twenty: control - did not apply the KT; placebo - application of KT without tension on the quadriceps; Kinesio Taping - application of KT with tension in the same muscle group. The evaluations were conducted in five moments: prior to application of KT, immediately after the application, 24h, 48h after application and 24 hours after its removal (72h). SPSS 20.0 was used for statistical analysis. The KS test was used to verify the data normality, the Levene test for homogeneity of variances and a mixed-model ANOVA 3x5 to check intra and inter-group differences. Results: there was no difference in peak torque, the power, nor the electromyographic activity or SPA (p> 0.05) between groups. The displacement speed of center of pressure reduced immediately after the application on kinesio taping group (p <0.001), but with no differences between the groups (p = 0.28). There was a reduction in the time of peak torque among the three groups in the evaluations after KT application (p <0.001) and an increase in single hop in all groups (p <0.001), but with no differences between them. Conclusion: KT can not change, in a chronic way, the lower limb function, the oscillation of the center of pressure, the isokinetic performance, the JPS of the knee and the electromyographic activity of VL muscle in healthy women.

Efeitos do Kinesio Taping® sobre os marcadores clínicos indiretos de dano muscular induzido pelo exercício excêntrico: ensaio clínico randomizado

Objective: analyze the effect of Kinesio Taping (KT) on the indirect clinical markers of muscle damage induced by eccentric exercises in the elbow flexors in healthy individuals. Materials and methods: It is a randomized controlled trial involving sixty volunteers at age group between 18 and 28 years randomly selected. The sample into three groups with twenty participants: control group (CG) – eccentric protocol without KT, KT group – eccentric with tensioned KT, placebo group – eccentric protocol KT with no tension. The evaluations took place at four moments; the first one was the basis line (AV1), after the second protocol (AV2) and the following two groups 24 (AV3) and 48 hours (AV4) after the intervention protocol. The muscle damage was induced by sixteen maximum eccentric contractions of the elbow flexors from the non-dominant limb, divided in two sets of eight repetitions, at 60º/s, with two minutes interval. The variables analyzed were: the joint amplitude in rest, the level of pain, the joint position sense (JPS) followed of isokinetic checking with electromyographic sign capitation. These data were analyzed in software SPSS 20.0. The normality was identified by Kolmogorov-Smimov examination and then, being used the ANOVA mixed model with significance of 5%. Outcomes: a decrease was observed at joint amplitude moreover, an immediate increase of pain wich increased after 24 and remained until 48 hours at all groups searched. There was not difference at the JPS. The variables peak torque, average peak torque, total work and mean power mean reduced until 48 hours after muscle lesion in all groups. Among the groups, there was no difference in EMG values and for any of the variables. Conclusion: The KT did not influence at the indirect clinical markers of muscle lesion induced by eccentric exercises in the elbow flexors in healthy people.

Efeitos do Kinesio Taping® sobre os marcadores clínicos indiretos de dano muscular induzido pelo exercício excêntrico: ensaio clínico randomizado

Objective: analyze the effect of Kinesio Taping (KT) on the indirect clinical markers of muscle damage induced by eccentric exercises in the elbow flexors in healthy individuals. Materials and methods: It is a randomized controlled trial involving sixty volunteers at age group between 18 and 28 years randomly selected. The sample into three groups with twenty participants: control group (CG) – eccentric protocol without KT, KT group – eccentric with tensioned KT, placebo group – eccentric protocol KT with no tension. The evaluations took place at four moments; the first one was the basis line (AV1), after the second protocol (AV2) and the following two groups 24 (AV3) and 48 hours (AV4) after the intervention protocol. The muscle damage was induced by sixteen maximum eccentric contractions of the elbow flexors from the non-dominant limb, divided in two sets of eight repetitions, at 60º/s, with two minutes interval. The variables analyzed were: the joint amplitude in rest, the level of pain, the joint position sense (JPS) followed of isokinetic checking with electromyographic sign capitation. These data were analyzed in software SPSS 20.0. The normality was identified by Kolmogorov-Smimov examination and then, being used the ANOVA mixed model with significance of 5%. Outcomes: a decrease was observed at joint amplitude moreover, an immediate increase of pain wich increased after 24 and remained until 48 hours at all groups searched. There was not difference at the JPS. The variables peak torque, average peak torque, total work and mean power mean reduced until 48 hours after muscle lesion in all groups. Among the groups, there was no difference in EMG values and for any of the variables. Conclusion: The KT did not influence at the indirect clinical markers of muscle lesion induced by eccentric exercises in the elbow flexors in healthy people.

Classificador máquina de suporte vetorial com análise de Fourier aplicada em dados de EEG e EMG

The classifier support vector machine is used in several problems in various areas of knowledge. Basically the method used in this classier is to end the hyperplane that maximizes the distance between the groups, to increase the generalization of the classifier. In this work, we treated some problems of binary classification of data obtained by electroencephalography (EEG) and electromyography (EMG) using Support Vector Machine with some complementary techniques, such as: Principal Component Analysis to identify the active regions of the brain, the periodogram method which is obtained by Fourier analysis to help discriminate between groups and Simple Moving Average to eliminate some of the existing noise in the data. It was developed two functions in the software R, for the realization of training tasks and classification. Also, it was proposed two weights systems and a summarized measure to help on deciding in classification of groups. The application of these techniques, weights and the summarized measure in the classier, showed quite satisfactory results, where the best results were an average rate of 95.31% to visual stimuli data, 100% of correct classification for epilepsy data and rates of 91.22% and 96.89% to object motion data for two subjects.

Efeito do treinamento muscular inspiratório com diferentes cargas na força e função de músculos respiratórios

Background: The inspiratory muscle training (IMT) has been considered an option in reversing or preventing decrease in respiratory muscle strength, however, little is known about the adaptations of these muscles arising from the training with charge. Objectives: To investigate the effect of IMT on the diaphragmatic muscle strength and function neural and structural adjustment of diaphragm in sedentary young people, compare the effects of low intensity IMT with moderate intensity IMT on the thickness, mobility and electrical activity of diaphragm and in inspiratory muscles strength and establish a protocol for conducting a systematic review to evaluate the effects of respiratory muscle training in children and adults with neuromuscular diseases. Materials and Methods: A randomized, double-blind, parallel-group, controlled trial, sample of 28 healthy, both sexes, and sedentary young people, divided into two groups: 14 in the low load training group (G10%) and 14 in the moderate load training group (G55%). The volunteers performed for 9 weeks a home IMT protocol with POWERbreathe®. The G55% trained with 55% of maximal inspiratory pressure (MIP) and the G10% used a charge of 10% of MIP. The training was conducted in sessions of 30 repetitions, twice a day, six days per week. Every two weeks was evaluated MIP and adjusted the load. Volunteers were submitted by ultrasound, surface electromyography, spirometry and manometer before and after IMT. Data were analyzed by SPSS 20.0. Were performed Student's t-test for paired samples to compare diaphragmatic thickness, MIP and MEP before and after IMT protocol and Wilcoxon to compare the RMS (root mean square) and median frequency (MedF) values also before and after training protocol. They were then performed the Student t test for independent samples to compare mobility and diaphragm thickness, MIP and MEP between two groups and the Mann-Whitney test to compare the RMS and MedF values also between the two groups. Parallel to experimental study, we developed a protocol with support from the Cochrane Collaboration on IMT in people with neuromuscular diseases. Results: There was, in both groups, increased inspiratory muscle strength (P <0.05) and expiratory in G10% (P = 0.009) increase in RMS and thickness of relaxed muscle in G55% (P = 0.005; P = 0.026) and there was no change in the MedF (P> 0.05). The comparison between two groups showed a difference in RMS (P = 0.04) and no difference in diaphragm thickness and diaphragm mobility and respiratory muscle strength. Conclusions: It was identified increased neural activity and diagrammatic structure with consequent increase in respiratory muscle strength after the IMT with moderate load. IMT with load of 10% of MIP cannot be considered as a placebo dose, it increases the inspiratory muscle strength and IMT with moderate intensity is able to enhance the recruitment of muscle fibers of diaphragm and promote their hypertrophy. The protocol for carrying out the systematic review published in The Cochrane Library.

Classificação de atividade eletromiográfia facial de indivíduos saudáveis e com hanseníese por meio de máquina de vetores de suporte

A number of studies in the areas of Biomedical Engineering and Health Sciences have employed machine learning tools to develop methods capable of identifying patterns in different sets of data. Despite its extinction in many countries of the developed world, Hansen’s disease is still a disease that affects a huge part of the population in countries such as India and Brazil. In this context, this research proposes to develop a method that makes it possible to understand in the future how Hansen’s disease affects facial muscles. By using surface electromyography, a system was adapted so as to capture the signals from the largest possible number of facial muscles. We have first looked upon the literature to learn about the way researchers around the globe have been working with diseases that affect the peripheral neural system and how electromyography has acted to contribute to the understanding of these diseases. From these data, a protocol was proposed to collect facial surface electromyographic (sEMG) signals so that these signals presented a high signal to noise ratio. After collecting the signals, we looked for a method that would enable the visualization of this information in a way to make it possible to guarantee that the method used presented satisfactory results. After identifying the method's efficiency, we tried to understand which information could be extracted from the electromyographic signal representing the collected data. Once studies demonstrating which information could contribute to a better understanding of this pathology were not to be found in literature, parameters of amplitude, frequency and entropy were extracted from the signal and a feature selection was made in order to look for the features that better distinguish a healthy individual from a pathological one. After, we tried to identify the classifier that best discriminates distinct individuals from different groups, and also the set of parameters of this classifier that would bring the best outcome. It was identified that the protocol proposed in this study and the adaptation with disposable electrodes available in market proved their effectiveness and capability of being used in different studies whose intention is to collect data from facial electromyography. The feature selection algorithm also showed that not all of the features extracted from the signal are significant for data classification, with some more relevant than others. The classifier Support Vector Machine (SVM) proved itself efficient when the adequate Kernel function was used with the muscle from which information was to be extracted. Each investigated muscle presented different results when the classifier used linear, radial and polynomial kernel functions. Even though we have focused on Hansen’s disease, the method applied here can be used to study facial electromyography in other pathologies.

Classificação de atividade eletromiográfia facial de indivíduos saudáveis e com hanseníase por meio de máquina de vetores de suporte

A number of studies in the areas of Biomedical Engineering and Health Sciences have employed machine learning tools to develop methods capable of identifying patterns in different sets of data. Despite its extinction in many countries of the developed world, Hansen’s disease is still a disease that affects a huge part of the population in countries such as India and Brazil. In this context, this research proposes to develop a method that makes it possible to understand in the future how Hansen’s disease affects facial muscles. By using surface electromyography, a system was adapted so as to capture the signals from the largest possible number of facial muscles. We have first looked upon the literature to learn about the way researchers around the globe have been working with diseases that affect the peripheral neural system and how electromyography has acted to contribute to the understanding of these diseases. From these data, a protocol was proposed to collect facial surface electromyographic (sEMG) signals so that these signals presented a high signal to noise ratio. After collecting the signals, we looked for a method that would enable the visualization of this information in a way to make it possible to guarantee that the method used presented satisfactory results. After identifying the method's efficiency, we tried to understand which information could be extracted from the electromyographic signal representing the collected data. Once studies demonstrating which information could contribute to a better understanding of this pathology were not to be found in literature, parameters of amplitude, frequency and entropy were extracted from the signal and a feature selection was made in order to look for the features that better distinguish a healthy individual from a pathological one. After, we tried to identify the classifier that best discriminates distinct individuals from different groups, and also the set of parameters of this classifier that would bring the best outcome. It was identified that the protocol proposed in this study and the adaptation with disposable electrodes available in market proved their effectiveness and capability of being used in different studies whose intention is to collect data from facial electromyography. The feature selection algorithm also showed that not all of the features extracted from the signal are significant for data classification, with some more relevant than others. The classifier Support Vector Machine (SVM) proved itself efficient when the adequate Kernel function was used with the muscle from which information was to be extracted. Each investigated muscle presented different results when the classifier used linear, radial and polynomial kernel functions. Even though we have focused on Hansen’s disease, the method applied here can be used to study facial electromyography in other pathologies.