Yürüme analizinde bacak kaslarının yüzeyel EMG ile değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışma genç erişkinlerde yürüme siklusunun fazları esnasında her iki bacaktaki tibialis anterior kasının ve gastrokinemius kasının medial başındaki YEMG aktivasyonlarını, yürüme parametrelerini (spatio-temporal parametreler) ve yer tepkimesi kuvvetini ölçümlemek, literatür bulgularıyla karşılaştırmak, bilimsel çalışmalara katkıda bulunmak, nöromusküler ve ortopedik birtakım hastalıkların teşhis ve tedavisinde YEMG kullanımının yaygınlaşmasına katkıda bulunmak amacıyla yapıldı.Çalışmaya etik kurul onayı alındıktan sonra vücut kitle indeksi (VKİ) 18,5-25 arasında ve 18-26 yaş aralığında olan 20 sağlıklı bayan alındı. Olguların vücut ağırlıkları, boy uzunlukları, baskın ekstremiteleri soruldu. Herhangi bir nöromuskuler yada ortopedik özrü bulunmayan katılımcılar gönüllü onam formlarını doldurularak ve çalışma hakkında bilgilendirilerek çalışmaya alındı.Katılımcıların tibialis anterior kaslarının ve gastrokinemius kaslarının medial başlarının aktif kontraksiyon yaptırıldıktan sonra bulunan ve palpe edilen en şişkin noktaları, alkollü pamukla temizlenip, hafif eritem elde edildikten sonra kurutuldu ve YEMG elektrotları bağlandı. Katılımcıların yürüme parametrelerine ait kayıtları, kuvvet platformunda ölçülen YTK değerleri ve YEMG analizleri, Zebris FDM duruş ve yürüme analizi sistemi, Zebris Kas aktivitesi kaydı için EMG Bluetooth Ölçüm Sistemi ve WinFDM programı kullanılarak yürüme platformunda, normal yürüyüş hızında ve her bir katılımcıdan 3 ölçüm alınarak kaydedildi.Araştırmamız sonucunda sağ ayak rotasyon derecesi, sol ayak rotasyon derecesinden fazlaydı ve bu farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p<0,05). Adım uzunluğu, adımlama zamanı ve yürüme fazlarının %' lik dilimleri arasında sağ ve sol bacak arasında farklılık gözlenmedi.Araştırmamızda sağ bacakta duruş fazı ortalaması %63,67, sol bacaktaki duruş fazı ise normal yürüme siklusunun %63,88' i olarak bulunmuştur.Araştırmamızda sağ bacakta salınım fazı ortalaması %36,32, sol bacaktaki salınım fazı ise normal yürüme siklusunun %36,11' i olarak bulunmuştur.Platforma yansıyan YTK ölçümlerine baktığımızda her iki bacakta da en yüksek kuvvet ortalaması salınım öncesi fazda kaydedilmiş olup bunu sırasıyla yükleme fazı ve tekli destek fazı takip etmiştir.Sağ tibialis anterior kasının yürüme siklusunun fazlarında ki YEMG sinyal sıra ortalaması değerlerine baktığımızda sağ bacakta en yüksek değerler yükleme fazı ve salınım fazında, sol bacakta ise yükleme fazında kaydedilmiş olup, her iki bacakta tekli destek fazı ve salınım öncesi fazın sinyal sıra ortalamaları arasında istatistiksel anlamda bir farklılık görülmemiştir (p>0,05).Gastrokinemius kasının medial başının yürüme siklusunun fazlarında ki YEMG sinyal sıra ortalaması değerlerine baktığımızda ise hem sağ hem de sol bacakta en aktif olduğu fazın tekli destek fazı olduğu görülmüştür. Diğer fazların sinyal sıra ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmemiştir (p>0.05).YEMG ölçümlerinin kas aktivasyonları hakkında önemli bilgiler verdiği, yürüme analizinin daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacağı, daha birçok alanda kullanılabileceği ve kullanımının yaygınlaşması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar kelimeler: Yürüme Analizi, Yüzeyel EMG, Yer Tepkimesi Kuvveti, M. Tibialis Anterior, M. Gastrocnemius.

This study was conducted in order to measure the sEMG activation during gait cyclus of m. tibialis anterior and m. gastrokinemius medialis muscles of each young adult leg, to observe the similarities and differences of gait parameters (spatio-temporal parameters) and Ground Reaction Force (GRF) between the phases, to compare our findings with the scientific literature, and to serve the better understanding of using sEMG for neuromuscular and ortopedic anomalies. After receiving approval from Human Subject Comittee, twenty healthy women of ages between 18 and 26 with a body mass index of 18.5 through 25 were studied. These subjects were informed about the study and were selected among people who have no neuromuscular or orthopedic abnormalities. Subjects' weight, height, and dominant limbs were recorded. Gastrocnemius medialis and tibialis anterior muscles of the subjects were palpated with active contraction, then swallowed parts were cleaned with alcoholic cotton and sEMG electrots were connected after the muscle turns into slight erythema. Records of gait parameters, GRF values measured on the force platform and sEMG analysis were measured three times in normal gait pace on a gait platform with FDM stance and gait analysis system, EMG bluetooth measurement system and WinFDM software for Zebris muscle activity records.According to this research, the right leg rotation angle was larger than that of the left leg. This difference were found to be statictically meaningful (p<0.05). It is observed that there is no percentage difference of the footstep length, gait pace and gait phases between right and left legs.It is found that the right and left leg stance phase averages are 63.67% and 63.88% of normal gait cyclus, respectively.In addition, it is found that the right and left leg swing phase averages are 36.32% and 36.11% of normal gait cyclus, respectively.When GRF measurements on the platform analized, the highest force average is observed on the pre-swing phase, followed by the load response phase and the single support phase.sEMG signal rank values were also analized for the gait cyclus of m. tibialis anterior muscle for both legs. It is seen that m. tibialis of the right leg has the highest activity on the load response phase and the swing phase. On the left leg, the highest values were recorded in the response phase. There is no statistical difference between single support phase and pre-swing phase for both legs (p>0.05).When sEMG signal rank values analized for m. gastrokinemius medialis muscle in the gait cyclus, single support phase is observed to have the highest activity for both legs. There is no statistical importance of the difference of the average signal rank values for the other phases (p>0.05).As a result, sEMG gives important information about muscle activation. sEMG will also contribute better understanding of gait analysis. It should be promoted to use sEMG as an alternative solution to the existing applications.Keywords: Gait Analysis, Surface EMG, Ground Reaction Force, M. Tibialis Anterior, M. Gastrocnemius.