Une approche de la décomposition de l'EMG de surface : application à la caractérisation des unités motrices et à la localisation des zones d'activités musculaires

A surface EMG decomposition approach : Application to the motor unit characterisation and to the muscular active zone localisation

• Auteur / Autrice : Eric Chauvet
• Direction : Jacques Duchêne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie biomédical
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Algorithmes

Potentiels d'action (électrophysiologie)

Logique floue

Développement des formes (biologie)

Résolution de problème

Mots clés libres

EMG haute résolution spatiale

Trains de potentiels d'actions d'unités motrices

Résumé

Développer une méthodologie en vue d'une investigation non traumatisante du fonctionnement neuromusculaire à partir du signal EMG de surface fait l'objet de cette thèse. Une caractérisation des unités motrices, entités fonctionnelles du muscle, contribue à une exploration approfondie du système neuromusculaire. Une telle investigation implique une identification des trains de potentiel d'action d'unités motrices qui composent le signal enregistré en surface. L'importance des caractéristiques inhérentes à ce type d'approche que sont l'imprécision, la nature incertaine des informations, nous a conduit à recourir à la logique floue comme principal outil, pour élaborer un algorithme de décomposition du signal EMG de surface. Son application à une coupe musculaire du biceps brachial, a permis une localisation des zones d'activités musculaires et une caractérisation des unités motrices associées. Le chapitre 1 présente la composition du signal EMG et les techniques de mesure associées, notamment le système Laplacien de recueil nécessaire au problème posé. L'adaptation non évidente des techniques de décomposition existantes et présentées chapitre 2, nous a conduit à élaborer un algorithme de décomposition non supervisé, dont le principe est décrit chapitre 3. La méthode repose sur un processus itératif et inclut une technique de classification fondée sur un système floue de décision. La localisation des zones d'activités musculaires décrite chapitre 4, fondée sur une modélisation du potentiel d'action d'unité motrice paramétrée par la distance, utilise la procédure d'optimisation de Quasi-Newton avec contrainte. Dans le dernier chapitre, est décrite une technique de synchronisation, utile à la détermination des paramètres caractéristiques des unités motrices. Les résultats intéressants obtenus pour ces deux applications, montrent la pertinence de l'emploi d'une méthode qui s'appuie sur la démarche adoptée par un expert lors d'une décomposition manuelle d'un signal EMG.