MEHAANIKATEADUSKOND MEHHATROONIKAINSTITUUT MEHHATROONIKASÜSTEEMIDE ÕPPETOOL
ARUANNE EMG VÕIMENDI MHK0071 TEHNOLOOGIAD ERIVAJADUSTEKS
Koostajad: Kardo Aia 121913MAHM Allar Busch 121960MAHM Mihkel Karu 093613MAHB Madis Uuemaa 122117 MAHM Marius Siigur 121961MAHM
Juhendajad: professor Mart Tamre nooremteadur Maido Hiiemaa
Tallinn 2013
SISUKORD 1.
Sissejuhatus
3
2. Lihased
3.
4.
5.
4
2.1. Lihaste jaotus
4
2.1. Lihaste ehitus
5
2.2. Skeletilihase toimimine
7
2.3. Lihaste tegevuse mõõtmine
9
2.4. Jõu tootmine lihases
10
2.5. Kaelalihased
12
2.5.1.
Trapetslihas
13
2.5.2.
Kaela süvapainutajad (Longus colli ja Longus capitis)
14
2.5.3.
SCM (Sternocleidomastoid)
15
2.5.4.
Rectus capitis anterior
16
2.5.5.
Splenius capitis muscle
17
Elektromüogrfaafia (EMG)
18
3.1. EMG signaali teke
18
3.2. EMG signaali mõõtmine
18
3.3. EMG signaali töötlemine
19
EMG võimendi signaal
21
4.1. Eesmärk
21
4.2. Mõõteseadmed
21
4.3. EMG signaali tulemused ostsilloskoobis
23
4.4. EMG signaali head ja vead
25
4.5. EMG signaali kvaliteedi parandamine
26
Disain
27
5.1. EMG võimendi skeem
28
5.2. EMG võimendi
29
5.3. Soundcard Scope
30
5.3.1.
Eesmärk
30
5.3.2.
Tööpõhimõte
30
5.3.3.
EMG signaali tulemused Soundcard Scope-is
30
6.
Kokkuvõte
33
7.
Kasutatud kirjandus
34
8.
Lisad
36
8.1. Lisa 1 – Pea püstises asendis vaatab ette
36
8.2. Lisa 2 – pea on vajunud ette, lihased puhkavad
38
2
1. Sissejuhatus Projekt
on
koostatud
Tallinna
Tehnikaülikooli
mehhatroonika
instituudis,
mehhatroonika-süsteemide õppetooli nooremteaduri Maido Hiiemaa juhendamisel. Antud projekt on loodud õppeaine tehnoloogiad erivajadusteks raames, mis kestis ühe semestri. Meie eesmärgiks oli ehitada EMG baasil töötav seade uinumise faasi tuvastamiseks kaelalt (edaspidi KUFT ehk kaelalihastelt uinumise faasi tuvastaja), mis mõõdaks kaelalihaste pinget ning annaks teada, kas inimene magab või ei. Peamiseks ülesandeks oli ehitada EMG võimendi ning mõõta kui head signaali on võimalik kaelalihaste pealt saada. Teadaolevalt pole sellist süsteemi TTÜs enne katsetatud ning seetõttu oli eesmärgiks koguda andmeid ja teha järeldus KUFT töökindluse kohta. See aruanne annab ülevaate projektist ning arutleb probleeme, mis võivad tekkida EMG baasil KUFT ehitamisel.
3
2. Lihased
2.1.
Lihaste jaotus
Lihased jagatakse (Joonis 2.1):
Skeletilihased
Südamelihased
Silelihased
Joonis 2.1. Lihaste tüübid. Alates ülevalt südamelihas, skeletilihas ja silelihas. [13]
Skeletilihaste ülesanne on liigutada skeleti osasid. Selleks kinnituvad nad luudele pehmete kudede ehk kõõluste kaudu. Lihased toodavad kokku tõmbudes jõudu ja see kantakse luudele üle läbi kõõluste, mis ise kokku ei tõmbu. Erinevalt teistest lihaste tüüpidest on skeletilihased pikkadest lihaskiududest, mis koonduvad lihaskimpudesse. Samuti on skeletilihased ainsad lihased, mis alluvad inimese tahtele. Enamik lihaseid paiknevad paaridena, mis toimivad teineteisele vastupidiselt. St et üks lihas tõmbub pingule kui teine lõtvub ja vastupidise liigutuse ajal teistpidi. Selline paar on näiteks biitseps ja triitseps (Joonis 2.2). 4
Joonis 2.2. Lihaste paarid. [12]
Skeletilihased on väga suure hulga erinevate omadustega. Tavaliselt jagatakse lihased laialt punasteks ja valgeteks vastavalt sellele, kas nad kasutavad energia saamiseks ainult aeroobseid protsesse või ka anaeroobseid protsesse. Lisaks erinevad lihased ka:
Kiiruse,
Toodetava jõu,
Suuruse,
Veresoonte tiheduse,
Väsimusele vastupidavuse,
Maksimaalse kasutusaja,
Peamise kütuseallika,
Ja paljude muude tegurite poolest.
2.1.
Lihaste ehitus
Lihaskiud moodustavad 75–92% kogu lihase mahust, ülejäänu on sidekude, veresooned, närvikiud ja rakuväline mahl. Lihaskiudude pikkus ja läbimõõt varieeruvad 5
märgatavalt mitte üksnes liigiti, vaid ka sama indiviidi eri lihastes ning koguni sama lihase piirides. Lihaskiudude läbimõõt võib ulatuda 10 mikromeetrist kuni 100 mikromeetrini (1 mikromeeter = 10–6 m), nende pikkus mõnesajast mikromeetrist kuni maksimaalselt 30 sentimeetrini. Lühikestes lihastes ulatuvad lihaskiud mõnikord lihase algusest lõpuni. Kiu jämedus ei sõltu kiu pikkusest ega lihase suurusest. Lihase läbimõõdu tingib tavaliselt kiudude arv, mitte nende jämedus. Lihaste süstemaatilise koormamise, treeningu korral kasvab kiudude läbimõõt teataval määral. [10] Skeletilihaskoel on kiuline ehitus (Joonis 2.3). Üks kiud koosneb sadadest arengus liitunud rakkudest. Lihaskiu nimetus on erinev, arvestades ehitust või arenemist: skeletilihaskiud, müosümplast. Analoogia põhjal teiste skeletikudede, kõhr- ja luukoeta, nimetatakse skeletilihaskiudu kui morfofunktsionaalset ühikut müoniks. Skeletilihase läbimõõt on 10-100 mikromeetrit, pikkus keskmiselt 10-15 cm. [10]
Joonis 2.3. Lihase ehitus. [11]
6
2.2.
Skeletilihase toimimine
Põhiline teooria [8] on libisevate niitide teooria (sliding filament theory). Selle põhjal toimuvad lihase liikumiseks järgmised protsessid (Joonis 2.4): 1. Elektrisignaal liigub mööda närvirakku , millest tingitult see vabastab kemikaalse sõnumi (neurotransmitteri) väikesesse vahesse närvi- ja lihasraku vahele. See lõhe on sünaps. 2. Neurotransmitter läbib lõhe, seondub valguga (retseptor) on lihase rakumembraanil ja põhjustab närviimpulsi lihasrakul. 3. Närviimpulss levib kiiresti mööda lihasrakku ja siseneb rakku läbi T-tuubuli. 4. Närviimpulss avab lihaste kaltsiumivarude väravad. 5. Kaltsiumiioonid voolavad tsütoplasmasse, kus on aktiini ja müofilamendid. 6. Kaltsiumiioonid seondu troponiin-tropomüosiini molekulidega, mis asuvad aktiini filamentide soontes. Tavaliselt need vardakujulised tropomüosiini molekulid asuvad aktiinis seal, kus müosiini võib moodustada sildu. 7. Kaltsiumiioone sidudes, troponiin muudab kuju ja tropomüosiin libiseb välja vahest, kus ta oli, paljastades aktiinil kohti, kus müosiin saab moodustada sildu. 8. Müosiini suhtleb aktiiniga muute sildu nagu eespool kirjeldatud. Selle toimel toodab lihas jõudu ja lüheneb. 9. Pärast närviimpulsi möödumist sulguvad kaltsiumi väravad ja kaltsiumipumbad, mis asuvad sarkoplasmavõrgustikus, eemaldavad kaltsiumi tsütoplasmast. 10. Kuna kaltsium pumbatakse tagasi sarkoplasmavõrgustikku, siis kaltsiumioonid tulevad troponiinilt maha. 11. Troponiin
taastub
normaalsele
kujule
ja
võimaldab
tropomüosiinil
aktiininiidistikus asuvad aktiini-müosiini siduvad kohad. 12. Kuna puuduvad siduvad kohad, siis sillad ei saa moodustada ja lihas lõdvestub.
7
katta
Joonis 2.4. Lihase pingestumine. [9]
Skeletiihase funktsionaalne osa on mootoriüksus, mis sisaldab ühte mootorineuronit ja kõiki lihaskiudusid, mida see juhib. See üksus on väikseim osa lihases, mida saab iseseisvalt kokku tõmbuma panna. Stimuleerimine paneb kõik sellele neuroniga ühendatud kiud üheaegselt kokku tõmbuma. Sellel üksusel on vaid kaks olekut, ta on kas lõtv või maksimaalselt kokku tõmbunud. Kiudude arv, mis moodustavad ühe ühiku sõltub lihase eesmärgist. Lihased, mis täidavad täpseid liikumisi on väikeste üksustega, mille on moodustunud kümmekond kiudu. Suured lihased, mis täidavad robustsemaid liikumisi võivad ühes üksuses sisaldada tuhandeid kiude. 8
2.3.
Lihaste tegevuse mõõtmine
Elektromüograafia (EMG) on tehnika, millega hinnatakse ja registreerimine elektrilist aktiivsust skeletilihastes. Elektromüograaf tuvastab lihaste rakkude poolt toodetud elektrilise potentsiaali, kui need rakud on elektriliselt või neuroloogiliselt aktiveeritud. Üksikule stiimulile vastav mootorinärvi mehhaaniline vastus on tõmblus. Latentsus on aeg, mis kulub enne kui lihase pinge hakkab kasvama. See erineb lihase lõdvestumisel ja pingestumisel ning oleneb lihaskiudude ehitusest ning asetusest. Stiimulite efektid saavad ka liituda. Kuna stiimuli efekti kadumine võtab aega, siis võib selle ajaga juba tekkida uus stiimul, mille efekt liitub eelmisega. Kui uus stiimul tekib kui lihas on alles pinges, siis efektid summeeruvad (Joonis 2.5) ja lihas saavutab suurema pinge kui enne. Kuid sellel efektil on ka lagi.
Joonis 2.5. Stiimulite summeerumine.
Lihaste liigutused, mis põhjustavad liikumist jagatakse: 1. Kontsentriline (lihas lüheneb pinge all) 9
2. Ekstsentriline (lihas pikeneb pinge all) 3. Isokineetiline (lihas lüheneb konstantse kiirusega) 4. Isoinertne (lihase pikkus muutub konstantsel koormusel) 5. Isotooniline (lihase pikkus muutub konstantsel pingel)
2.4.
Jõu tootmine lihases
Jõud, mida lihas suudab toota sõltub peamiselt:
Pikkuse-pinge suhe
Koormuse-kiiruse suhe
Jõu-aja suhe
Temperatuur
Lihase väsimus Jõud (pinge) lihases oleneb lihase pikkusest simuleerimise hetkel. Lihas arendab
suurimat jõudu ideaalses asendis (tavaliselt puhkeasend). See on nii, sest ideaalses asendis on aktiin ja müosiin parimas vastastikuses asendis. Nagu näha (Joonis 2.6), siis lihase pikkusel üle ideaalse pikkuse enam aktiivne pinge ei suurene. See sõltub sellest, et kui lihas on ideaalsest olekust pikem, siis hoiavad elastsed proteiinid lihast tagasi.
Joonis 2.6. Jõu-pikkuse suhe. [16]
Lihase liikumise kiirus oleneb sellele rakendatavast koormusest (Joonis 2.7). Kiirus on suurem väikese koormusega ja 0 kui koormus ületab lihase maksimaalseid võimeid. 10
Joonis 2.7. Kiiruse-koormuse suhe. [16]
Lihas toodab suuremat jõudu pikema pingestumise ajaga (Joonis 2.8). Kui aeg on pikem, siis jõuab pinge levid mööda lihast.
Joonis 2.8. Jõu-aja suhe.
Lihas väsib füüsilise pingutuse tulemusel. Lihas kasutab pingestumiseks ATPd, kreatiinfosforaate ja glükogeeni. Kui lihas pingestub (ehk kui kasutatakse lihast) nii tihti, et keha ei jõua asendada kasutatud energiaallikaid, siis lihase maksimaalne pinge väheneb.
11
2.5.
Kaelalihased
Kaelalihaste (Joonis 2.9) põhilise pindmise osa moodustab trapetsilihas, ülejäänud lihased on sügavamal naha all ja seega nahapealsete elektroodidega saabki mõõta eeskätt trapetsilihast.
Joonis 2.9. Kaelalihased. [14]
Kui kasutada mitut lihast, et mõõtetulemuste järgi oleks parem õiget tulemust saada, siis nendeks sobiks trapetslihas ja sternocleidomastoid. Meile vajaliku kõitumise uurimisel käituvad need lihased vastupidiselt. Trapetslihas toob pea eest püstiasendisse ja sternocleidomastoid toob pea kuklas asendist püstiasendisse. Kahe lihase kasutamine võimaldaks ära tunda muutusi signaalis, mis tekivad kõrvalistest liigutustest. Näiteks saab mikrokontrollerit kasutades mõõta ja võrrelda signaali kahelt lihaselt ja magama jäämise efekt erineb muude liigutuste omast, sest kõik lihased käituvad erinevates olukordades oma erineva ehituse ja asendi tõttu erinevalt.
12
2.5.1.
Trapetslihas
Trapetslihas (Joonis 2.10) on peamine kaela stabiliseerija. Vales hoiakus istudes hoitakse trapetslihast pinge all, et pea, mis vales hoiakus ei ole tasakaalus, oleks püsti. Vale hoiak võib olla kui ollakse istudes stressi tõttu liiga küürus, kuid peamine probleemide põhjustaja on käte vale asend. Kui tooli käetoed on liiga madalad või töövahend (näiteks autorool või klaviatuur) on liiga kaugel ja/või kõrgel. See põhjustab ebaloomuliku õlgade asendi, mis paneb trapetslihase pinge alla. Trapetslihas on suurim lihas kaelal ja kuna ta on kaele püsti hoidmisel tähtsaim, siis on ta ka peamine lihas, mis võib hakata põhjustama valu. Kui mõõta trapetslihasel elektrilist pinget, siis saab tagasisidet kui lihast hoitakse liiga pinges. Samuti saaks seda kasutada, et teada saada kui istudes magama jääda, sest pea üles ja alla liigutamine kasutab tugevasti trapetslihast. Kuigi trapetslihas on suur, on tema ülemise osa (see on kaela liigutamisel tähtsam) mõõtmine raskendatud juuste tõttu.
Joonis 2.10. Trapetslihas. [15]
13
2.5.2.
Kaela süvapainutajad (Longus colli ja Longus capitis)
Kaela süvapainutajad (Joonis 2.11 ja Joonis 2.12) on kehahoiakut hoidvad lihased, mis asuvad kaela eesküljel söögitoru lähedal kuid teiste lihaste all.. Nad on eriti suure pinge all kui pea on kallutatud ette. Need lihased pole mõeldud suure koormuse all olemiseks, sest nad on võikesed süvalihased. Sellegipoolest võib vale kehahoiaku korral langeda neile suur koormus kuigi tegelikult peaks suurema osa koormusest vastu võtma pindmised lihased. See põhjustab kaelavalu nii lihaste tasemel kui ka selgroos (kuna lihased kinnituvad sellele). Meditsiinilisel eesmärgil saab mõõta pinget neis lihastes, et saada teada kui kael on vales asendis. Probleemiks on see, et nad asuvad peamiselt teiste lihaste all ja elektroodid tuleks asetada väga täpselt kuid isegi siis ei pruugi mõõtetulemused olla väga täpsed.
Joonis 2.11. Longus colli. [15]
14
Joonis 2.12. Longus capitis. [15]
2.5.3.
SCM (Sternocleidomastoid)
SCM (Joonis 2.13) on lihas kael küljel, ta on pindmine lihas. Ta töötab peamiselt kaela pööramisel ja ette sirutamisel kuid ka kaele kallutamisel. Kaela ette sirutamine nagu inimesed teevad arvutiekraani vaadates paneb SCM lihased liiga suure pinge alla. SCM lihast saab kasutada, et mõõta lihase pidevat pinget ja selle abil teada saada kui hea on kaela asend. Samuti saaks selle abil näiteks mõõta une kvaliteeti, sest küljel lamades pea tõstmine kasutab peamiselt SCM lihast. Öösel asendit muutes läheb see pingesse ja selle kaudu saab seega mõõta kui rahulik või rahutu on uni. Mõõtmise muudab kergeks see, et SCM on pindmine lihas ja ka küllaltki suur. Ta ei ka kaetud juustega.
15
Joonis 2.13.SCM. [15]
2.5.4.
Rectus capitis anterior
2.5.4. Rectus capitis anterior (Joonis 2.14) on lihas kukla ülemises osas, mis jääb osaliselt longus capitis lihase alla. See lihas töötab peamiselt noogutamisel. Selle abil saaks mõõta toolis magamajäämist, sest sel juhul läheks rectus capitis anterior pea ette vajumisel pingesse. Probleemiks on see, et ta asub osaliselt teise lihase all ja ka juuksepiirist ülevalpool.
Joonis 2.14. Rectus capitis anterior. [15]
16
2.5.5.
Splenius capitis
Splenius capitis (Joonis 2.15) on lai lihas pea tagaosas, mis osaleb peamiselt pea ette viimisel ja pea raputamisel. Ta jääb osaliselt trapetslihase ja SCM lihase alla. Kui splenius capitis muscle on pikalt pinge all, siis võib ta hakata põhjustama probleeme. Pikaaegne pinge muudab natuke lihase asendit, nii et ta hakkab survet avaldama koljule. See võib põhjustada peavalu. Seetõttu on oluline seda liigselt mitte koormata, eriti arvuti taga olles pead liigselt ette kallutades. Seda lihast saaks kasutada nii une kvaliteedi mõõtmiseks (samal viisil kui SCM), toolis magama jäämise jälgimiseks (nagu rectus capitis anterior) või kehahoiaku jälgimiseks (samuti nagu SCM). Hea on, et lihas on lai ja küllaltki suur, aga kahjuks on ta osaliselt teiste lihaste all ja ka juuksepiirist ülevalpool.
Joonis 2.15. Splenius capitis. [15]
17
3. Elektromüogrfaafia (EMG)
3.1.
EMG signaali teke
EMG signaal tekib, kui inimese keha närvisüsteem pingutab antud lihast. Isegi püsti seismiseks peab keha pingutama kümneid lihaseid korraga, seega on EMG signaal kehas alati olemas. Lihase pingutumisel liiguvad lihasrakkudes olevad Na+ ja K+ ioonid, mis ongi elektrilise signaali tekkepõhjuseks. EMG signaaliks loetakse just skeletilihaste poolt toodetud elektrilist signaali. EMG signaali pinge U jääb vahemikku U= 0 – 10 mV ja mõõdetava signaali sagedus f= 10-150 Hz. [1 ja 2]
3.2.
EMG signaali mõõtmine
EMG signaali mõõtmiseks kasutatakse elektroode, mis võivad olla keha pinnale asetatavad või nahaalused nõelelektroodid. Nõelelektroodidega on võimalik mõõta sügaval naha all asuvaid lihaseid ning ka üksikuid lihaskiude. Nahapealsete elektroodidega saab mõõta naha pinnale lähemal olevaid lihaseid ning üldisemat lihaste liikumist. Pinnale asetatavad elektroodid võivad olla ebatäpsemad erinevate tegurite tõttu – nt niiskus, higi, karvad, elektroodi halb kontakt. [3] Kuna EMG signaal on väga nõrk, kasutatakse signaali analüüsimiseks spetsiaalset võimendusskeemi, mille kanalite arv sõltub vajadusest, olles tavaliselt 1-8. Ühekanaliline süsteem koosneb kolmest elektroodist, millest üks kinnitatakse lihase algusesse, teine lihase keskele ning kolmas eelmisetest natukene eemale reference-väärtuse saamiseks (tavaliselt luu juurde, sest see annab 0 punkti). Naha pinnale asetatavate elektroodide paigutust on kujutatud joonisel 3.1.
18
Joonis 3.1. EMG elektroodide paigutus. [4]
Elektroodide paigutamine nõuab suurt täpsust, sest kuna kaelalihased ei ole eristatavad sama kergelt kui käelihased, siis on raske leida lihase ots- ja keskpunkti. Samuti, trapetslihas kinnitub mitmesse kohta ja otspunkti valik mõjutab tulemusi. Kõige suurem probleem mõõtmistel oli elektroodide kinnitamine õigesse kohta. Kuigi uurisime lihaste ehitust, oleks siiski vajalik meditsiiniharidusega inimest, kes näitaks ära õiged lihaste piirkonnad, mis teatud liigutuste puhul sobivad mõõtmiseks. Kuna me ei suutnud iga kord elektroode samasse punkti kinnitada, siis ei olnud mõõtetulemused korratavad ning alati ei saanudki kasutatavaid tulemusi. Kindlasti suurendaks mõõtmise täpsust ka paremate elektroodide kasutamine, sest katsetes kasutatavad on liiga suured ja ei püsi kaua peal. Sel juhul võiks kasutada juba elektroode, mis toimivad kehakarvade peal paremini kui katsetes kasutatavad. Kuigi sellised elektroodid on kallimad, oleks see palju mugavam. Neid saaks kasutada ka ilma karvu eemaldamata ja mõõtetulemused oleks täpsemad.
3.3.
EMG signaali töötlemine
EMG signaal on väga keeruline signaal, mis sõltub inimese lihaste pingsusest, anatoomilisest iseloomust, väsimusest ja haigusest. Signaal ise on ajafunktsioon, mida 19
iseloomustab pinge amplituud, sagedus ja faas, kuid lihaste pingutamisel tekkiv signaal on väga keeruline kombinatsioon nendest parameetritest ja veel tänapäevalgi arendatakse jõudsalt EMG signaali töötlemise tehnikaid edasi ja meditsiiniliste diagnooside panemisel kasutatakse sageli hoopis vaatluse ja kogemuse tehnikaid. Signaali nõrkuse tõttu võib väljundisse jõuda ka palju müra, mida on vaja filtreerida, samuti on vajalik välja filtreerida liiga madalad ja liiga kõrged sagedused. Üldiselt on EMG signaali amplituud suur, kui lihas on pingul ja väike, kui lihas on lõtv, kuid tegelik lihase pingutamisel saadav signaal on keerulises seosed amplituudist, sagedusest ja nende muutumisest ajas. Tüüpilise EMG signaali näide on toodud joonisel 3.2. [5]
Joonis 3.2. Tüüpiline EMG signaal [5]
20
4. EMG võimendi signaal
4.1.
Eesmärk
Projekti ideeks oli luua KUFT ehk seade uinumise faasi tuvastamiseks kaelalt, mis annaks teada kui inimene magama jääb. Antud süsteem toimiks läbi lüliti, mis omakorda töötab kaelalihaste elektromüograafia põhimõttel. Kuna inimene hoiab ärkvel olles enamasti pead püsti, siis paratamatult teevad kaelalihased tööd. Magades võib inimene kaela küll püsti hoida ja liigutada, kuid une esimeses faasis on lihased siiski puhkeasendis . Meie eesmärgiks oli mõõta kaelalihaste EMG signaali ning leida signaali erinevus magamise ja ärkveloleku vahel.
4.2.
Mõõteseadmed
Joonis 4.1. Ostsilloskoop DSO1014A, 4 kanalit, 100Mhz, Agilent Technologies.
21
Joonis 4.2. Ühekordne EKG-elektrood, Ag/AgCl.
Joonis 4.3. Ise valmistatud EMG võimendi koos varjestuskorpusega.
22
4.3.
EMG signaali tulemused ostsilloskoobis
Alumisel pildil (joonis 4.4.) on kaelalihaste EMG signaali graafik, kui inimene on ärkvel ning rahulikus püstiasendis. Lainekuju on suhteliselt ühtlane ning suuremaid hüppeid graafikus ei esine ja signaali amplituud on ligikaudu 450mV. Antud tulemused on mõõtetud ostsilloskoobiga (joonis 4.1.). Mõned üksikud kõrgemad piigid signaalis on tingitud inimese südametegevuse pulsist.
Joonis 4.4. Kaelalihaste signaali graafik ärkvel olles, rahulikus püstiasendis.
23
Järgmine ostsilloskoobi graafik (joonis 4.5.) on salvestatud olukorras kui inimene on puhkeasendis ehk kaelalihased ei toeta pead. Antud juhul on kõige sarnasem olukord magamisele, mille signaali amplituud on ligikaud 300 mV.
Joonis 4.5. Kaelalihaste EMG signaali graafik puhkeasendis.
24
Järgmisena testisime EMG signaali kui inimene liigutab pead. Ostsilloskoobis saime tulemuseks üsna suure ja erineva amplituudiga signaali graafiku (joonis 4.6.). Signaali amplituud varieerub vastavalt liigutustele nagu pea keeramine külgedele kui ka üles-alla liigutamine. Suuremad signaali amplituudid tähendavad liigutuse alustamist.
Joonis 4.6. Kaelalihaste EMG signaali graafik pea liigutamisel
4.4.
EMG signaali head ja vead
Kuna pidime kasutama kaelalihaseid, mis on suuremas osas juuste all, siis hakkasid need segama. Selletõttu ei jäänud ülemine elektrood kaelalihase peale korralikult püsima ning hea signaali kättesaamine oli raskendatud. Lisaks oli signaali tugevuse erinevus puhkeasendi ja aktiivse asendi vahel väiksem kui me lootsime. Lihtsam on luua töökindlat EMG baasil KUFT, kui aktiivses asendis oleks lihaste pinge amplituud suurem. Siiski on võimalik antud tulemustega ehitada mikrokontrolleri baasil lülitussüsteemi, mis signaali amplituudi langemisel märku annaks.
25
4.5.
EMG signaali kvaliteedi parandamine
Pakume välja mõned ideed, mis parandaks EMG signaali ning muudaks KUFT töökindlamaks. Kuna antud projekt oli ühe semestri õppetöö, siis jäi ajast ning ka vahenditest puudu, et ise neid uuendusi rakendada. Meie poolt väljapakutavad täiendused:
Kasutada nõelelektroode. Lisada operatiivvõimendile teine kanal ning mõõta samal ajal rohkem kaelalihaseid. Filtreerida müra ja võimendada rohkem signaali. Kui lisada veel kanaleid, mis mõõdavad erinevaid lihaseid, siis oleks vajalik ka
mikrokontroller, mis võrdleks erinevate lihaste signaale ning annaks magamajäämisest märku vaid juhul kui sellele omased signaalid tulevad kõigist allikatest. Mikrokontrolleri kasutamine lubaks ka efektiivsemalt leida punkti, kus inimene magama jääb. Kuna ka magamise ajal võib lihas korraks pingesse minna või sisse tulla häire, siis saaks jälgida kui tihti toimub lihaste pinge suurenemine. Kui see toimub väga harva, siis on selle põhjustajaks tõenäoliselt mitteolulised tegurid ja inimene magab endiselt. Müra saaks filtreerida kasutades paremaid juhtmeid, sest kuigi me kasutasime varjestatud juhtmeid, siis pikemate juhtmete kasutusele võtmisel signaali kvaliteet halvenes. Saaks kasutada ka paremaid alternatiive krokodillidele, mida me kasutasime elektroodide kinnitamiseks juhtmetega. Siin oleks vaja trukiga kinnituvaid otsi, mida kasutatake haiglates kuid nende leidmine oli keeruline. Signaali kvaliteeti saab parandada ka parema jootmise kvaliteediga. Kuna keegi projektimeeskonnast ei ole jootmises väga kogenud, siis saaks kindlasti parema tulemuse kui lasta seda teha kellelgi kogenul või kasutada SMD tehnoloogiat.
26
5. Disain Testimiseks välja töötatud lahendus koosneb kolmest EMG elektroodist, EMG võimendist ja ostsilloskoobist. Erinevate tingimuste testimiseks kasutasime mobiilsemat lahendust signaali mõõtmiseks ja andmete kogumiseks, milleks oli sülearvutisse tõmmatud programm Soundcard Scope, mis mõõtis sissetulevat signaali läbi mikrofoni sisendi.
Elektrood
Ostsilloskoop EMG võimendi
Elektrood Elektrood 9V patarei
9V patarei
27
Sülearvuti Soundcard Scope
5.1.
EMG võimendi skeem
EMG võimendi skeemi saime 2012. aasta EMG Technology Electro-Mechanic Hand projektist. Aruandes olev skeem küll ei osutunud töötavaks, mistõttu joonistasime maha õpperuumis oleva töötava skeemipealt.
Joonis 5.1. Metallkorpuses EMG skeem
EMG võimendi on võimeline lugema vaid ühe lihase signaali korraga.
28
5.2.
EMG võimendi
Joonis 5.2. EMG võimendi skeem
Tabel 1 EMG võimendi komponendid Komponent Kirjeldus
Väärtus
Kogus
IC1
INA128P
1
IC2
TL072P
1
C1, C2
Kondensaator
100 μF
2
C3 – C6
Kondensaator
100 nF
4
R1, R2, R5, R6, R7, Takisti R10, R14, R16
10 kΩ
8
R4
Takisti
47 Ω
1
R2
Takisti
1,1 kΩ
1
29
5.3.
Soundcard Scope 5.3.1.
Eesmärk
Testseadme (EMG elektroodid ja võimendi) kasutamiseks oli vajalik ostsiloskoop. See aga seadis piirangud seadmega mõõtmiste teostamiseks ainult laboris. Mobiilsuse tagamiseks tekkis vajadus ühildada testseade sülearvutiga. Lisaks tagaks see võimaluse katsetulemuste otsese salvestamise ning töötlemise võimaluse. Katsetades erinevaid internetist kättesaadavaid tasuta programme langes valik lõpuks Christian Zeitnitzi Soundcard Scope 1.41 peale. Soundcard Scope-i eelisteks võrreldes teiste sarnaste programmidega oli tema kasutaja mugavus ning parim väljund signaal (loetavus ning puudus viivitus). Puuduseks aga võimalus signaali salvestada ainult kuni 20 sekundit ühe katse korral. Selle puuduse eemaldamiseks on üks võimalus salvestada arvutisse diktofoni abil kogu katsest helifail. Hiljem on võimalik seda helifaili programmis avada ning analüüsida. [6] 5.3.2.
Tööpõhimõte
Teostamaks katsetusi mobiilselt sülearvutiga oli vaja tarkvara, mida saab kasutada, et kuvada ja analüüsida sissetulevat signaali helikaardile (heli laineid). Programmis Soundcard Scope on võimalik informatsiooni salvestada otse helikaardilt (kas mikrofonist või LINE sisendist). Samuti ka erinevatest allikatest nagu CD või Mediaplayer. Ostsiloskoobi sisendi määrab Windowsi helimikser. Tarkvara võtab helikaardi sisend informatsiooni Windowsi liidese kaudu. [7] Soundcard Scope võtab vastu oma informatsiooni helikaardilt 44.1 kHz ja 16 Bitise resolutsiooniga. Sagedusvahemik sõltub helikaardist, aga tänapäevaste kaartitega peaks olema võimalik vahemik 20-20000Hz. Alumine ots on limiteeritud AC line-in signaali lahutatavusega. [6] 5.3.3.
EMG signaali tulemused Soundcard Scope‐is
Kasutatavate elektroodide ebatäpsusest juuste tõttu ning mõõtmisteks sobivate kaelalihaste halva asetuse tõttu oli mõningaselt keeruline programmi ühtlane seadistamine. Kuid tulemused olid üpris sarnased mõõtmisel ostsiloskoobiga. 30
Esimesel joonisel (joonis 4.3) on toodud kaelalihaste EMG signaali graafik, kui inimene on ärkvel istuvas rahulikus asendis. Pead ei liigutata ning vaadatakse otse.
Joonis 5.3. Soundcard Scope – pea otsevaates
Joonisel 4.4 on toodud aga kaelalihaste EMG signaali graafik, kui inimese pea on ette vajunud (magav asend) ning lihased on puhkeasendis. On märgata, et keskmine amplituud on vähenenud ja kõrvalekaldeid esineb vähem. Tähelepanu tuleb ka pöörata, et graafiku esimeses osas olev suurem amplituudide kõikumine on tingitud katseajal pea ette laskmisega (kaela liigutamisega). Seega puhkeasendi tulemusi saab analüüsida alles graafiku 8ndast sekundist.
31
Joonis 5.4. Soundcard Scope – pea ettevajanud
Programm Soundcard Scope salvestab signaali amplituudi väärtused andmetöötlus programmi Excel. Salvestamise sammuks on 0,02 sekundit, ehk kui katse pikkuseks on ligikaudu 20 sekundit, salvestatakse ligikaudu 1000 väärtust. Leides ülaltoodud katsete (Joonis 4.3 ja 4.4) amplituudide absoluutväärtused, on võimalik leida kummagi graafiku amplituudi keskväärtus. Kuna teise katse alguses on sees kaela liigutamine, kasutatakse keskväärtuse leidmiseks kummagi katse viimase 10 sekundi väärtusi.
∑ 500 Kui pea on püstiselt ette vaatav:
0,00729 Kui pea on ette vajunud, lihased puhkavas asendis:
0,00294 Graafikuid analüüsides selgub, et kui pea on ette vajunud, tuleb ostsiloskoopi sisse väiksema keskväärtusega signaal. Katsete andmed on toodud Lisas 1 ja 2.
32
6. Kokkuvõte Käesolevas töös uuriti kaelalihaste pinget ning kas ja kuidas on võimalik, mõõtes kaelalihaste EMG signaali, määrata, kas inimene on magama jäänud või mitte. Meeskond täitis töö eesmärgid ning jõuti oluliste järeldusteni. Esimese osana uuriti töös kaelalihaste ehitust
parima asendi leidmiseks EMG
elektroodidele. Töö teises osas uuriti EMG ja elektroodide kasutamist. Kaelalihaste ehituse tõttu oli üheselt mõistetava signaali kättesaamine raskendatud ning sellest järeldati, et oleks vaja katseid teha ka nõelelektroode, millega pääseb ligi trapetsi alustele lihastele. Töö raskuskeskmeks oli EMG võimendi konstrueerimine ning katseandmete töötlemine. Ehitatud võimendi töötas väga hästi, kuid kaelalihaste ehituse tõttu oli raskusi ostsiloskoobist kergesti analüüsitava signaali kättesaamisega. Pea puhke asendi ja püsti asendi pinge signaali vahe on väga väike mistõttu, tuleks parema tulemuse saavutamiseks kasutada nõelelektroode või mõõta signaale korraga mitmest kohast. Töö viimases osas uuriti võimalusi, kuidas seadet laboritingimustest välja viia ning võimalust kasutada seda autoroolis. Selleks salvestati signaal sülearvutisse Soundcard Scope-i abil, kus seda on hiljem võimalik töödelda.
33
7. Kasutatud kirjandus
1. [WWW] http://www.d.umn.edu/educ/apt3/units/neuromuscular/EMG_fundamentals.html (14.05.2013) 2. [WWW] http://medusa.sdsu.edu/Robotics/Neuromuscular/Theses/Saksit/Chapter2.pdf (14.05.2013) 3. [WWW] http://www.becomehealthynow.com/article/diagelectrical/625/ (14.05.2013) 4. [WWW] http://gasstationwithoutpumps.files.wordpress.com/2012/07/electrode_placement.jpg ?w=600&h=400 (14.05.2013) 5. [WWW] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1455479/ (14.05.2013) 6. [WWW] www.zeitnitz.de/Christian/scope_en (15.05.2013) 7. [WWW] http://www.ece.vt.edu/tutorials/download/manual_scope_v124.pdf (15.05.2013) 8. [WWW] http://science.howstuffworks.com/life/human-biology/muscle3.htm (12.05.2013) 9. [WWW] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19222426 (14.05.2013) 10. [WWW] http://lihamorfoloogia.weebly.com/skeletilihase-ehitus.html (09.05.2013) 11. [WWW] http://faculty.etsu.edu/forsman/histologyofmuscleforweb.htm (12.05.2013) 12. [WWW] http://www.hariduskeskus.ee/opiobjektid/anatoomia/?TUGI_JA_LIIKUMISELUNDKOND:LIHASTIK:Lihaste_talitlus (12.05.2013) 13. [WWW] http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/esp_imagepaima/19841.htm (12.05.2013) 14. [WWW] http://www.indianprolotherapy.com/headache-neck-pain-migrainetreatment (10.05.2013) 15. [WWW] http://en.wikipedia.org/wiki/Table_of_muscles_of_the_human_body:_Neck (09.05.2013)
34
16. [WWW] http://www.pt.ntu.edu.tw/hmchai/BM03/BMmaterial/Muscle.hth (12.05.2013)
35
8. Lisad
8.1.
Lisa 1 – Pea püstises asendis vaatab ette
Time [sec]
Time Amplitude [sec]
Time Amplitude [sec]
Time Amplitude [sec]
Time Amplitude [sec]
Amplitude
9,96 9,98 10 10,02 10,04 10,06 10,08 10,1 10,12 10,14 10,16 10,18 10,2 10,22 10,24 10,26 10,28 10,3 10,32 10,34 10,36 10,38 10,4 10,42 10,44 10,46 10,48 10,5 10,52 10,54 10,56 10,58 10,6 10,62 10,64 10,66 10,68 10,7 10,72 10,74 10,76 10,78 10,8 10,82 10,84 10,86 10,88 10,9 10,92 10,94 10,96
‐0,00694 0,000943 0,000943 0,002386 ‐0,00782 ‐0,00155 0,003329 ‐0,00216 ‐0,00039 0,000222 0,000166 ‐0,003 ‐0,00111 0,000055 0,000943 0,000222 ‐0,00067 ‐0,00289 0,000943 ‐0,00139 ‐0,00222 0,001387 ‐0,00017 ‐0,00017 0,002164 0,002941 0,000055 0,002941 ‐0,00788 0,000666 0,000222 ‐0,00982 ‐0,00083 0,003718 ‐0,00061 ‐0,00017 0,007047 ‐0,00621 0,028132 0,013872 0,000444 ‐5,5E‐05 0,007491 0,000555 0,000222 0,000055 ‐5,5E‐05 0,003163 ‐0,00178 0,000499 0
0,02619 0,007657 ‐0,00056 ‐0,00078 ‐0,00083 0,000166 0,00111 0,008323 0,004494 ‐0,09594 0,014537 0,010431 0,000277 ‐0,00056 ‐0,00044 ‐0,00017 ‐0,00283 0,001609 0,005049 0,000666 0,000222 0,000277 0,000333 0,000055 ‐0,0005 ‐0,00566 ‐0,00017 ‐0,00283 ‐0,001 0,003274 0,001942 0,008434 ‐0,00993 ‐0,00128 ‐0,00777 ‐0,0005 0,006714 0,001498 ‐0,00161 0,001443 0,000333 ‐0,00144 0,001054 0,024913 ‐0,00322 0,000444 0,003385 0,000055 0,000388 ‐0,00277 ‐0,00366
0,00172 0,000721 0,000832 0,000166 ‐0,00022 ‐0,00067 0 ‐0,0005 0,000333 ‐0,00011 0,000666 0,001665 0,000111 ‐0,00289 0,001221 0,002441 0,006936 ‐0,00572 0,002774 ‐0,003 0,00172 ‐0,00022 0,000777 0,00061 0,000388 ‐0,00355 ‐0,00694 0,00172 ‐0,00028 ‐0,00022 0,005049 ‐0,00078 0,072687 0,013872 0,003496 ‐0,00167 ‐0,00283 0,005327 ‐0,00056 0,002941 ‐0,00155 0,045111 0,022805 ‐0,0066 ‐0,00388 0,000333 0,004605 0,020863 0,006104 0,000166 ‐0,00239
‐0,00094 ‐0,00011 0,000555 ‐0,03623 ‐0,004 ‐0,004 ‐0,00111 0,003385 ‐0,00239 0,001165 ‐0,00028 ‐0,01687 ‐0,01143 0,004772 0,000111 0,000166 ‐0,00322 ‐0,00211 0,000222 ‐0,00022 ‐0,00411 0,000222 0,000388 0,000222 ‐0,00228 ‐0,00377 0,002774 ‐0,00583 0,000055 0,018366 0,019642 ‐0,00333 0,081843 0,025912 0,006547 ‐0,00228 ‐0,03917 0,006603 ‐0,10454 0,062256 0,001387 0,001332 0,00344 ‐0,00516 0,001887 0,003884 0,003385 ‐0,00128 0,007879 0,001942 ‐0,00017
‐0,0005 0,002497 0,000444 0,004161 0,009377 0,080123 ‐0,0248 ‐0,00044 ‐0,0005 0,000111 ‐0,00283 ‐0,0071 ‐0,00117 0,000055 ‐0,00067 ‐0,00677 ‐0,00655 0,002608 0,001942 ‐0,01265 ‐0,00094 ‐0,00533 ‐0,00139 0,005993 ‐0,00039 0,001665 0 0,00172 ‐0,00028 ‐0,00028 0,001609 0,015592 0,008267 0,001776 0,000111 0,003052 ‐0,00161 0,001887 0 ‐5,5E‐05 ‐0,00161 ‐5,5E‐05 ‐0,00161 0,008933 ‐0,00799 0,1254 0,005327 ‐0,00061 0,004938 0,001054 0,000499
11,96 11,98 12 12,02 12,04 12,06 12,08 12,1 12,12 12,14 12,16 12,18 12,2 12,22 12,24 12,26 12,28 12,3 12,32 12,34 12,36 12,38 12,4 12,42 12,44 12,46 12,48 12,5 12,52 12,54 12,56 12,58 12,6 12,62 12,64 12,66 12,68 12,7 12,72 12,74 12,76 12,78 12,8 12,82 12,84 12,86 12,88 12,9 12,92 12,94 12,96
13,96 13,98 14 14,02 14,04 14,06 14,08 14,1 14,12 14,14 14,16 14,18 14,2 14,22 14,24 14,26 14,28 14,3 14,32 14,34 14,36 14,38 14,4 14,42 14,44 14,46 14,48 14,5 14,52 14,54 14,56 14,58 14,6 14,62 14,64 14,66 14,68 14,7 14,72 14,74 14,76 14,78 14,8 14,82 14,84 14,86 14,88 14,9 14,92 14,94 14,96
36
15,96 15,98 16 16,02 16,04 16,06 16,08 16,1 16,12 16,14 16,16 16,18 16,2 16,22 16,24 16,26 16,28 16,3 16,32 16,34 16,36 16,38 16,4 16,42 16,44 16,46 16,48 16,5 16,52 16,54 16,56 16,58 16,6 16,62 16,64 16,66 16,68 16,7 16,72 16,74 16,76 16,78 16,8 16,82 16,84 16,86 16,88 16,9 16,92 16,94 16,96
17,96 17,98 18 18,02 18,04 18,06 18,08 18,1 18,12 18,14 18,16 18,18 18,2 18,22 18,24 18,26 18,28 18,3 18,32 18,34 18,36 18,38 18,4 18,42 18,44 18,46 18,48 18,5 18,52 18,54 18,56 18,58 18,6 18,62 18,64 18,66 18,68 18,7 18,72 18,74 18,76 18,78 18,8 18,82 18,84 18,86 18,88 18,9 18,92 18,94 18,96
10,98 11 11,02 11,04 11,06 11,08 11,1 11,12 11,14 11,16 11,18 11,2 11,22 11,24 11,26 11,28 11,3 11,32 11,34 11,36 11,38 11,4 11,42 11,44 11,46 11,48 11,5 11,52 11,54 11,56 11,58 11,6 11,62 11,64 11,66 11,68 11,7 11,72 11,74 11,76 11,78 11,8 11,82 11,84 11,86 11,88 11,9 11,92 11,94
‐5,5E‐05 0,000166 ‐0,00094 ‐0,00017 ‐0,00644 ‐0,00799 0,00455 0,002552 ‐0,00078 ‐0,00122 0,001609 ‐0,00039 ‐0,00799 ‐0,00377 ‐0,00072 0,001054 0,000166 ‐0,00405 ‐0,01798 0,003274 ‐0,00283 ‐0,00078 0,017589 ‐0,01376 ‐0,04428 ‐0,00855 0,001054 0,000444 0,004439 ‐0,00799 0,042947 0,002386 ‐0,01859 ‐0,00327 0,001831 0,002885 0,000721 ‐0,00289 0,000943 0 ‐0,00033 ‐0,00527 ‐0,00294 0,001165 0,000277 0,004106 ‐0,00444 ‐0,0076 ‐0,00294
12,98 13 13,02 13,04 13,06 13,08 13,1 13,12 13,14 13,16 13,18 13,2 13,22 13,24 13,26 13,28 13,3 13,32 13,34 13,36 13,38 13,4 13,42 13,44 13,46 13,48 13,5 13,52 13,54 13,56 13,58 13,6 13,62 13,64 13,66 13,68 13,7 13,72 13,74 13,76 13,78 13,8 13,82 13,84 13,86 13,88 13,9 13,92 13,94
0,001665 ‐0,00461 0,008767 0,003496 ‐0,00139 ‐0,00832 ‐0,02003 0,001831 0,004716 ‐0,00044 ‐0,00028 0,000666 ‐5,5E‐05 0,001831 0,000832 ‐0,00616 ‐0,00061 ‐0,01265 0,018976 ‐0,00488 0,000388 0,001221 0,001776 ‐0,02142 ‐0,00111 0,001831 ‐0,00067 0,001887 ‐0,00161 0,008545 ‐0,00089 ‐0,00094 ‐0,00183 ‐0,00022 ‐0,00516 ‐0,00322 ‐0,00017 ‐0,00011 ‐0,00061 0,001887 0,0182 0,003884 ‐0,00594 ‐0,00477 0,012096 0,003995 ‐0,00333 ‐0,00094 ‐0,00477
14,98 15 15,02 15,04 15,06 15,08 15,1 15,12 15,14 15,16 15,18 15,2 15,22 15,24 15,26 15,28 15,3 15,32 15,34 15,36 15,38 15,4 15,42 15,44 15,46 15,48 15,5 15,52 15,54 15,56 15,58 15,6 15,62 15,64 15,66 15,68 15,7 15,72 15,74 15,76 15,78 15,8 15,82 15,84 15,86 15,88 15,9 15,92 15,94
37
0,006714 0,016091 ‐0,00666 ‐0,00677 ‐0,00017 0,000666 ‐0,00771 0,002386 0,000388 ‐0,00028 ‐0,00022 ‐0,01004 ‐0,00144 0,013927 ‐0,00377 ‐0,00239 0,024636 ‐0,00183 ‐0,00167 0,001332 ‐0,00117 0,000111 0,00172 0,000555 ‐5,5E‐05 0,007602 ‐0,01126 0,005882 ‐0,00039 ‐0,0005 0,003274 ‐0,11641 ‐0,00832 0,000721 ‐0,0061 0,001165 ‐0,00178 0,058094 ‐0,00549 ‐0,01226 0,004051 0,000333 ‐0,00388 0,004938 0,001165 ‐0,00189 ‐0,00871 0,016258 ‐0,00616
16,98 17 17,02 17,04 17,06 17,08 17,1 17,12 17,14 17,16 17,18 17,2 17,22 17,24 17,26 17,28 17,3 17,32 17,34 17,36 17,38 17,4 17,42 17,44 17,46 17,48 17,5 17,52 17,54 17,56 17,58 17,6 17,62 17,64 17,66 17,68 17,7 17,72 17,74 17,76 17,78 17,8 17,82 17,84 17,86 17,88 17,9 17,92 17,94
‐0,00594 0,046442 0,013428 0,000666 ‐0,00461 ‐0,01698 0,011486 0,004051 ‐0,04378 0,004051 0,021307 0,018366 0,001554 ‐0,00167 0,002275 ‐0,00494 ‐0,00594 ‐0,00172 ‐0,00305 ‐0,05993 ‐0,01887 ‐0,01298 ‐0,00311 ‐0,00094 0,007491 0,001276 0,026689 ‐0,02747 0 0,004051 ‐0,00028 ‐0,00072 ‐0,01615 0,002774 ‐0,01509 ‐0,00366 0,005993 ‐0,02758 ‐0,00167 ‐0,00083 0,000166 0,00233 0,000055 0,003218 ‐0,00461 0,002663 0,001054 0,002386 0,000222
18,98 19 19,02 19,04 19,06 19,08 19,1 19,12 19,14 19,16 19,18 19,2 19,22 19,24 19,26 19,28 19,3 19,32 19,34 19,36 19,38 19,4 19,42 19,44 19,46 19,48 19,5 19,52 19,54 19,56 19,58 19,6 19,62 19,64 19,66 19,68 19,7 19,72 19,74 19,76 19,78 19,8 19,82 19,84 19,86 19,88 19,9 19,92 19,94 19,96 19,98
0,005993 ‐0,01254 0,000943 ‐0,00916 0,005271 0,00172 ‐0,00383 0,000666 0,033902 0,251687 ‐0,10892 ‐0,03019 ‐0,01892 0,003773 ‐0,00483 ‐0,00178 ‐0,00405 0,012762 ‐0,00283 ‐0,00744 ‐0,00572 ‐0,00422 ‐0,00422 ‐0,00316 ‐0,00533 ‐0,00289 ‐0,00294 ‐0,00954 ‐0,00105 ‐0,00194 ‐0,00638 ‐0,00272 ‐0,00089 ‐0,00816 0,004328 ‐0,00039 ‐0,00866 ‐0,01043 0,003274 ‐0,00172 ‐0,00067 0,059204 0,003551 ‐0,00488 ‐0,00205 0,016479 0,006547 ‐0,00849 ‐0,0035 0,000222 ‐0,00533
8.2.
Lisa 2 – pea on vajunud ette, lihased puhkavad
Time [sec]
Time Amplitude [sec]
Time Amplitude [sec]
Time Amplitude [sec]
Time Amplitude [sec]
Amplitude
9,96 9,98 10 10,02 10,04 10,06 10,08 10,1 10,12 10,14 10,16 10,18 10,2 10,22 10,24 10,26 10,28 10,3 10,32 10,34 10,36 10,38 10,4 10,42 10,44 10,46 10,48 10,5 10,52 10,54 10,56 10,58 10,6 10,62 10,64 10,66 10,68 10,7 10,72 10,74 10,76 10,78 10,8 10,82 10,84 10,86 10,88 10,9 10,92 10,94 10,96 10,98 11 11,02 11,04 11,06 11,08
0,000166 0,007324 ‐0,00039 ‐0,00017 0,000555 0,000555 0,00344 0,000055 ‐0,00078 0,000444 0,002996 ‐0,00105 ‐0,00167 0,000943 0,000222 0,000555 0,000999 ‐0,00277 0,000055 ‐0,00117 ‐0,00494 ‐0,00172 ‐0,00044 ‐0,00011 0,000166 ‐5,5E‐05 ‐0,00022 ‐0,00089 0,000666 ‐0,00111 ‐0,00444 ‐0,00094 0,004883 ‐0,00522 0,001165 ‐0,00161 0,000166 0,001887 0,005105 0,006048 0,013372 ‐0,00133 0,001332 ‐0,00316 0,001221 0,006769 ‐0,001 0,000832 0,003607 ‐0,00033 ‐0,00072 ‐0,00011 ‐0,00139 ‐0,00033 0,000888 ‐0,00161 ‐0,00189
0,002497 ‐0,00361 ‐0,00039 ‐0,00544 0,003718 ‐0,00039 0,009377 ‐0,02092 ‐0,0056 ‐0,01132 0,00111 0,001554 ‐0,00472 0,000721 0,003163 ‐0,003 ‐0,00133 0,00233 ‐0,00078 ‐0,01115 0,013539 0,000555 0,000055 ‐0,02353 ‐0,00089 0,001276 0,000222 ‐0,00022 0,000111 ‐0,00011 ‐0,0005 0,004217 ‐0,00155 0,000388 0 0,001165 0,000444 ‐0,00033 0 0,075073 0,004272 0,032016 ‐0,00211 0,000943 ‐0,0116 0,000888 0,002164 0,004605 ‐0,00977 0,004106 0 0,000388 ‐0,00105 0 ‐0,00028 0,000333 0,002053
0,001554 ‐0,00044 ‐0,00067 0 ‐0,0015 0,001054 0,003884 0,003773 ‐0,00289 ‐0,00017 0,004272 0,020364 ‐0,00494 ‐0,00078 ‐0,00044 ‐0,00216 ‐0,0015 ‐0,00039 0,000166 ‐0,00505 0,01365 0,002441 0,00061 ‐0,00017 ‐5,5E‐05 0,000222 0,001387 ‐0,00039 ‐0,00133 ‐0,00011 ‐5,5E‐05 0,000999 0,000666 ‐0,00105 0,000444 0,000166 0,00111 ‐0,00621 ‐0,00028 0,000166 ‐0,00533 0,001609 0,002719 0,001554 0,000444 0,002441 0,006436 0,000777 0,000055 0,00061 ‐0,00039 0,000166 0,000111 ‐5,5E‐05 0,001054 ‐0,00067 ‐0,00211
‐0,00932 ‐0,03646 0,015203 ‐0,00355 ‐0,01376 ‐0,00017 0,000444 ‐0,00133 ‐0,00044 ‐0,00089 0,00566 ‐0,00017 ‐0,01531 0,006159 0,002219 0,001054 0,000721 ‐0,00189 0,000333 ‐0,00044 ‐0,00039 ‐0,00017 0,000888 ‐0,00161 ‐0,00083 ‐0,00017 0,000388 ‐0,00233 0,001998 0,000999 0,00172 0,000888 ‐5,5E‐05 ‐0,00228 ‐0,003 0,000111 0,003274 ‐0,00838 ‐0,00272 0,004494 0,000832 0,004605 0,000166 0,000166 0 ‐0,00211 0,006048 ‐0,00033 ‐0,00083 ‐0,00056 ‐0,00111 ‐0,00022 ‐0,00044 0,000388 0,002275 ‐0,00461 0,000555
0,004827 0,004661 ‐0,00144 ‐0,01837 0,005438 0,00172 0,002275 0,002719 ‐0,00172 0,003107 ‐0,00039 0,002497 ‐0,00072 ‐0,00061 ‐0,00189 ‐0,00144 0,003773 0,000943 ‐0,004 0,011652 0,000444 0,000277 0,000444 ‐0,00194 ‐0,0005 0,008046 0,002164 ‐0,0061 0,000721 ‐0,00155 0,000333 0,000111 0 0,002219 ‐0,00133 ‐0,00616 0,000999 0,001831 ‐0,00222 ‐0,00161 ‐0,00061 0,00233 ‐0,00017 ‐0,00133 ‐0,00388 0,000444 ‐0,00621 0,000055 ‐0,0005 ‐0,00167 0,003385 ‐0,00422 ‐0,00261 0,001054 0 0,001165 0,003107
11,94 11,96 11,98 12 12,02 12,04 12,06 12,08 12,1 12,12 12,14 12,16 12,18 12,2 12,22 12,24 12,26 12,28 12,3 12,32 12,34 12,36 12,38 12,4 12,42 12,44 12,46 12,48 12,5 12,52 12,54 12,56 12,58 12,6 12,62 12,64 12,66 12,68 12,7 12,72 12,74 12,76 12,78 12,8 12,82 12,84 12,86 12,88 12,9 12,92 12,94 12,96 12,98 13 13,02 13,04 13,06
13,92 13,94 13,96 13,98 14 14,02 14,04 14,06 14,08 14,1 14,12 14,14 14,16 14,18 14,2 14,22 14,24 14,26 14,28 14,3 14,32 14,34 14,36 14,38 14,4 14,42 14,44 14,46 14,48 14,5 14,52 14,54 14,56 14,58 14,6 14,62 14,64 14,66 14,68 14,7 14,72 14,74 14,76 14,78 14,8 14,82 14,84 14,86 14,88 14,9 14,92 14,94 14,96 14,98 15 15,02 15,04
38
15,9 15,92 15,94 15,96 15,98 16 16,02 16,04 16,06 16,08 16,1 16,12 16,14 16,16 16,18 16,2 16,22 16,24 16,26 16,28 16,3 16,32 16,34 16,36 16,38 16,4 16,42 16,44 16,46 16,48 16,5 16,52 16,54 16,56 16,58 16,6 16,62 16,64 16,66 16,68 16,7 16,72 16,74 16,76 16,78 16,8 16,82 16,84 16,86 16,88 16,9 16,92 16,94 16,96 16,98 17 17,02
17,88 17,9 17,92 17,94 17,96 17,98 18 18,02 18,04 18,06 18,08 18,1 18,12 18,14 18,16 18,18 18,2 18,22 18,24 18,26 18,28 18,3 18,32 18,34 18,36 18,38 18,4 18,42 18,44 18,46 18,48 18,5 18,52 18,54 18,56 18,58 18,6 18,62 18,64 18,66 18,68 18,7 18,72 18,74 18,76 18,78 18,8 18,82 18,84 18,86 18,88 18,9 18,92 18,94 18,96 18,98 19
11,1 11,12 11,14 11,16 11,18 11,2 11,22 11,24 11,26 11,28 11,3 11,32 11,34 11,36 11,38 11,4 11,42 11,44 11,46 11,48 11,5 11,52 11,54 11,56 11,58 11,6 11,62 11,64 11,66 11,68 11,7 11,72 11,74 11,76 11,78 11,8 11,82 11,84 11,86 11,88 11,9 11,92
‐0,00061 ‐0,00011 0,003496 0,00344 0,000333 ‐0,00083 ‐0,00033 0,004272 0,00061 ‐0,00183 0,000388 ‐0,00089 0,000388 ‐0,00089 0,000166 ‐0,00011 ‐0,00244 ‐0,00128 0,000166 0,000166 ‐0,00072 0,000555 0,000055 0,000166 0,00111 ‐0,00533 0,000721 ‐0,0015 ‐0,00228 0,000832 0,002441 0,001609 0,000277 ‐0,0005 0,000777 0,000222 ‐0,00072 0,000222 ‐0,00033 0,000111 0,012207 ‐0,07502
13,08 13,1 13,12 13,14 13,16 13,18 13,2 13,22 13,24 13,26 13,28 13,3 13,32 13,34 13,36 13,38 13,4 13,42 13,44 13,46 13,48 13,5 13,52 13,54 13,56 13,58 13,6 13,62 13,64 13,66 13,68 13,7 13,72 13,74 13,76 13,78 13,8 13,82 13,84 13,86 13,88 13,9
‐0,00655 ‐0,04356 0,001165 0,007935 0,002996 ‐0,00189 0,000888 ‐0,00327 ‐0,0015 0,00061 0,002996 0,001776 ‐0,00056 ‐5,5E‐05 ‐0,00044 0,003884 ‐0,00056 ‐0,01914 0,003995 ‐0,00122 ‐0,003 0,002774 ‐0,00178 ‐0,00105 ‐0,00039 0,000111 0,000777 0,000777 ‐0,0015 ‐0,00083 ‐0,00305 0,000721 0,000166 0,000055 ‐0,00033 0,008878 ‐0,00444 ‐0,00061 ‐0,00361 0,002608 0,001665 ‐0,00266
15,06 15,08 15,1 15,12 15,14 15,16 15,18 15,2 15,22 15,24 15,26 15,28 15,3 15,32 15,34 15,36 15,38 15,4 15,42 15,44 15,46 15,48 15,5 15,52 15,54 15,56 15,58 15,6 15,62 15,64 15,66 15,68 15,7 15,72 15,74 15,76 15,78 15,8 15,82 15,84 15,86 15,88
39
0,002552 0,001887 0,000499 0,000666 0,002996 ‐0,00111 ‐0,00039 ‐0,00233 ‐0,00128 0,000166 0,000388 0,000166 0,000055 ‐0,00028 ‐0,00427 ‐0,00161 ‐0,00705 ‐0,00244 0,000333 0,001831 0 0 0,008212 0,00516 0,002386 0,000055 ‐0,00444 0,000277 ‐0,00067 0,00061 ‐0,02214 0,003329 0,007657 0,002164 0,00455 0,000111 0,001776 0,006048 0,00061 0,003274 0,000555 0,004605
17,04 17,06 17,08 17,1 17,12 17,14 17,16 17,18 17,2 17,22 17,24 17,26 17,28 17,3 17,32 17,34 17,36 17,38 17,4 17,42 17,44 17,46 17,48 17,5 17,52 17,54 17,56 17,58 17,6 17,62 17,64 17,66 17,68 17,7 17,72 17,74 17,76 17,78 17,8 17,82 17,84 17,86
0,000222 0,00394 0,000444 ‐0,00017 0,00233 0 0,000777 ‐0,00344 ‐0,01332 ‐0,00477 0,002275 ‐0,00061 ‐0,00289 ‐0,002 0,012429 ‐0,00377 0,000111 ‐0,00466 ‐0,00189 ‐0,00022 ‐0,00056 0,007047 0,000832 ‐0,00083 ‐0,00233 ‐0,00289 0,004994 ‐0,00277 ‐0,00327 ‐0,00028 0,000555 0,000111 ‐0,00056 0,002053 ‐0,00067 0,002164 ‐0,00167 ‐0,0081 ‐0,003 ‐0,00577 ‐0,00205 0,002164
19,02 19,04 19,06 19,08 19,1 19,12 19,14 19,16 19,18 19,2 19,22 19,24 19,26 19,28 19,3 19,32 19,34 19,36 19,38 19,4 19,42 19,44 19,46 19,48 19,5 19,52 19,54 19,56 19,58 19,6 19,62 19,64
0,000832 0,000444 ‐0,02192 0,001276 ‐0,00072 0,000222 ‐0,00017 ‐0,00205 ‐0,00083 ‐0,0015 0,000222 ‐0,00072 0,000333 0,001443 ‐0,0015 ‐0,00056 ‐0,00222 0,004217 ‐0,00078 0,000166 0,000222 0,000166 0,001387 ‐0,00089 0,001498 ‐0,00011 ‐0,00011 ‐0,00499 ‐0,00405 0,000666 0,00061 ‐0,02741
