Oberflächen-Elektromyographie (OEMG): Leitlinie (AWMF)
📋Auf einen Blick
- •Die Hautvorbereitung durch Rasur und abrasive Behandlung ist essenziell für eine störungsfreie Signalqualität.
- •Elektroden (Ag/AgCl) sollen in Muskelfaserlängsrichtung auf dem Muskelbauch platziert werden.
- •Die Abtastrate des OEMG-Signals sollte zwischen 2000 und 4000 Hz liegen.
- •Zur Bestimmung der muskulären Beanspruchung wird die Elektrische Aktivität (EA) herangezogen und auf die Maximal-EA normalisiert.
- •Muskuläre Ermüdung wird durch die Kombination aus EA und einem spektralen Kennwert (z.B. Medianfrequenz) bestimmt.
Hintergrund
Die Oberflächen-Elektromyographie (OEMG) erfasst myoelektrische Erregungsvorgänge der Muskulatur über Hautelektroden. In der Arbeitsmedizin, Arbeitsphysiologie und Ergonomie dient sie der Evaluation von Arbeitsplätzen, indem sie muskuläre Beanspruchung, Belastung und Ermüdung objektiviert. Die OEMG misst Summenaktionspotentiale, die hoch mit der Muskelkraft korrelieren, ist jedoch kein direktes Messverfahren für mechanische Muskelspannung.
Vorbereitung und Elektrodenplatzierung
Eine sorgfältige Vorbereitung minimiert den Hautwiderstand und reduziert Störspannungen. Für die Ableitung werden bipolare Elektroden empfohlen.
| Maßnahme | Leitlinien-Empfehlung | Bemerkung |
|---|---|---|
| Hautvorbereitung | Soll abrasiv behandelt und rasiert werden | Entfernt Hornschicht und reduziert Hautimpedanz |
| Elektrodenart | Sollten Ag/AgCl-Einwegelektroden sein | Mehrwegelektroden sind ebenfalls möglich |
| Ausrichtung | Sollte in Muskelfaserlängsrichtung erfolgen | Erfasst Signale identischer Muskelfasern |
| Abstand | Sollte 10 bis 40 mm betragen | Häufig sind 25 mm (Zentrum zu Zentrum) optimal |
| Platzierung | Sollen auf dem Muskelbauch platziert werden | Nicht direkt über einer motorischen Endplatte |
| Gerätemasse | Sollte auf myoelektrisch inaktiver Stelle liegen | Nicht in unmittelbarer Nähe des Herzens |
Signalverarbeitung und Filterung
Um Störsignale (z.B. durch Netzfrequenz oder Bewegungsartefakte) zu minimieren und Aliasing-Effekte zu verhindern, sind korrekte Geräteeinstellungen zwingend erforderlich.
| Parameter | Empfohlener Wert | Filtersteilheit |
|---|---|---|
| Abtastrate | 2000 bis 4000 Hz | - |
| Hochpassfilter | 4 bis 20 Hz | Mindestens 2. Ordnung (12 dB/Oktave) |
| Tiefpassfilter | 500 bis 2000 Hz | Mindestens 4. Ordnung (24 dB/Oktave) |
Wichtig: Die Abtastrate soll gemäß dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem mindestens der zweifachen Frequenz der am Analog-Digital-Wandler ankommenden Signale entsprechen.
Zielgrößen und Kennwerte
Die Auswertung des OEMG-Signals ermöglicht die Differenzierung verschiedener muskulärer Zustände. Die Elektrische Aktivität (EA) ist dabei der zentrale Kennwert.
| Zielgröße | Empfohlener Kennwert | Normalisierung / Auswertung |
|---|---|---|
| Beanspruchung | Elektrische Aktivität (EA) | Sollte auf die Maximal-EA (bei maximaler willkürlicher Kontraktion) referenziert werden |
| Belastung | Elektrische Aktivität (EA) | Sollte auf eine definierte Referenz-EA (identische Referenzbelastung) bezogen werden |
| Ermüdung | EA + spektraler Kennwert | Kombination aus EA und z.B. Medianfrequenz (JASA-Methode) |
| Statische Aktivität | Untergrenze der EA | Alternativ: Häufigkeiten bis zum 10. Perzentil im Histogramm |
| Dynamische Aktivität | Differenz (Ober- minus Untergrenze) | Spiegelt Bewegungen oder Kraftvariationen wider |
💡Praxis-Tipp
Führen Sie nach der Elektrodenplatzierung immer eine Plausibilitätsprüfung durch eine Testkontraktion mit visueller Signalkontrolle durch. So stellen Sie sicher, dass die Elektroden nicht versehentlich direkt über einer motorischen Endplatte liegen (was zu einem sehr kleinen Signal führen würde).