Elaborazione ed analisi di segnali elettromiografici ad alta densità del muscolo deltoide nel movimento di reaching

Il presente lavoro di tesi si concentra sull’analisi di segnali elettromiografici superficiali ad alta densità (HD-EMG). L’elaborato fa parte di un progetto di ricerca più ampio che ha lo scopo di correlare l’attività muscolare con le zone di attivazione corticale durante movimenti di reaching eseguiti da soggetti sani. Nel dettaglio, nella presente tesi è stato definito e implementato un algoritmo di elaborazione dei segnali elettromiografici raccolti con la tecnica dell’HD-EMG, mediante due schiere di elettrodi posizionati sui muscoli deltoidi anteriore e posteriore. Lo scopo dell’algoritmo proposto è quello di consentire un’analisi dell’attivazione dei muscoli coinvolti in funzione della posizione degli elettrodi e delle differenze osservate in base allo specifico compito motorio, definito dalla posizione del target, all’affaticamento e all’apprendimento del task richiesto. L’algoritmo segue i metodi di analisi dell’elettromiografia differenziale applicata ai bipoli ottenuti sulle matrici di elettrodi e riduce i tracciati a diverse soglie d’attivazione, definite rispetto l’attivazione a riposo e quella corrispondente alla massima contrazione volontaria. È stata anche eseguita un’elaborazione simulando bipoli più ampi, simili a quelli che si otterrebbero con l’elettromiografia di superficie classica. È stato quindi proposto un metodo di analisi dei risultati dell’elaborazione, il quale riporta le percentuali d’incidenza delle varie soglie d’attivazione in base al movimento eseguito. Le metodologie proposte sono quindi state applicate ai tracciati registrati durante i movimenti di andata e ritorno da e verso tre bersagli, uno frontale e due laterali, rispettivamente alla destra del soggetto e alla sua sinistra, posizioni a 90° rispetto a quello frontale. I risultati sono stati utilizzati per valutare la validità dell’algoritmo proposto e per evidenziarne i vantaggi applicativi e la flessibilità.