La electromiografía (EMG) es una técnica utilizada para registrar y analizar la actividad
eléctrica producida por los músculos. Para que esta señal pueda visualizarse y
procesarse en un ordenador, es necesario convertirla de una señal analógica a
una digital mediante un proceso conocido como conversión analógico-digital
(A/D). Durante este proceso, aspectos como la resolución y la frecuencia de
muestreo son fundamentales para garantizar una representación precisa de la
señal muscular. En la siguiente entrada de Biomecánica vamos a verlos.
Computación de la
señal EMG [Biomecánica]
Antes de que una señal EMG pueda
ser mostrada y analizada en un ordenador, debe convertirse de voltaje analógico
a señal digital mediante la conversión A/D. La resolución
de las tarjetas de adquisición determina la capacidad para dividir el rango de
voltaje de entrada en diferentes niveles digitales.
Por ejemplo, una tarjeta A/D de
12 bits puede dividir el rango de voltaje de entrada en 4096 niveles (2¹² =
4096), generando 4095 intervalos distintos. Esta resolución suele ser
suficiente para la mayoría de aplicaciones kinesológicas. Sin embargo, cuando se
trabaja con señales de muy baja amplitud, puede ser necesario aplicar una mayor
amplificación para obtener una mejor resolución de amplitud y así representar
con más precisión la señal EMG.
Otro aspecto técnico importante
es la selección
de una frecuencia de muestreo adecuada. Para
representar correctamente el espectro completo de frecuencias de una señal, la
frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia máxima
presente en la señal.
Este principio se conoce como el teorema de muestreo de
Nyquist. Según este teorema, si la frecuencia de
muestreo es demasiado baja, se producen efectos de aliasing, lo que genera
distorsiones y pérdida de información en la señal digitalizada.
En el caso de la EMG, la mayor parte
de la potencia de la señal se encuentra entre 10 y 250 Hz. Las recomendaciones científicas de organizaciones como SENIAM e ISEK establecen que
los amplificadores deben trabajar en un rango de banda entre 10 y 500 Hz. Por
esta razón, se recomienda utilizar una frecuencia de muestreo mínima de 1000
Hz, e incluso de 1500 Hz, para evitar pérdidas de señal y garantizar un
análisis preciso.
En conclusión, la correcta digitalización de la señal EMG depende principalmente de dos factores: la
resolución de conversión A/D y la frecuencia de muestreo. Una resolución
adecuada permite representar con precisión la amplitud de la señal muscular,
mientras que una frecuencia de muestreo suficientemente alta evita distorsiones
y pérdidas de información. Por ello, seleccionar correctamente estos parámetros
es esencial para obtener registros EMG fiables y útiles en aplicaciones
clínicas, deportivas y de investigación.
Imagen. Ejemplo de amplificador de señal A/D.
Bibliografía: Konrad, P. (2005). The ABC of EMG. A Practical
Introduction to Kinesiological Electromyography. América: Noraxon INC.
Puedes volver a la sección de Electromiografía correspondiente a la asignatura de Biomecánica en el siguiente enlace:
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