Surface electromyography (sEMG) can be helpful for evaluating swallowing related muscle activity. Conventional recordings with disc electrodes suffer from significant crosstalk from adjacent muscles and electrode-to-muscle fiber orientation problems, while concentric ring electrodes (CREs) offer enhanced spatial selectivity and axial isotropy. The aim of this work was to evaluate CRE performance in sEMG recordings of the swallowing muscles. Bipolar recordings were taken from 21 healthy young volunteers when swallowing saliva, water and yogurt, first with a conventional disc and then with a CRE. The signals were characterized by the root-mean-square amplitude, signal-to-noise ratio, myopulse, zero-crossings, median frequency, bandwidth and bilateral muscle cross-correlations. The results showed that CREs have advantages in the sEMG analysis of swallowing muscles, including enhanced spatial selectivity and the associated reduction in crosstalk, the ability to pick up a wider range of EMG frequency components and easier electrode placement thanks to its radial symmetry. However, technical changes are recommended in the future to ensure that the lower CRE signal amplitude does not significantly affect its quality. CREs show great potential for improving the clinical monitoring and evaluation of swallowing muscle activity. Future work on pathological subjects will assess the possible advantages of CREs in dysphagia monitoring and diagnosis.
La deglución es un acto de alta complejidad neuromuscular debido a que intervienen más de 30 pares musculares y 5 pares craneales en un periodo corto de tiempo. Esta se divide en 4 etapas: pre oral, oral, orofaríngea y esofágica, una alteración en el desarrollo normal de alguna de estas fases puede desarrollar un síntoma secundario a enfermedades neuromusculares y neurogénicas que se conoce como disfagia, esta puede traer consigo muchas dificultades para quien la padece, entre esta neumonía bronquial, desnutrición, deshidratación o incluso la muerte por asfixia. La identificación de características que ayuden a reconocer dicho síntoma, además de describir correctamente el proceso deglutorio, es de gran importancia ya que los métodos existentes son invasivos. La auscultación cervical es una técnica mediante la cual se puede obtener información del cierre glótico en el proceso deglutorio por medio de señales de audio, y que puede ser analizada de manera off line. El objetivo de este estudio es evaluar diferentes métodos de caracterización de señales de auscultación cervical y desarrollar un modelo de aprendizaje automático con sonidos de eventos deglutorios segmentados de forma manual para clasificar entre sujetos de control y pacientes con disfagia orofaríngea. Los resultados mostraron, con una exactitud máxima de 75 %, que por medio de señales de auscultación cervical es posible identificar sujetos con disfagia, de igual manera se logró identificar que la potencia media de los segmentos deglutorios fue la característica con mejor rendimiento (curva ROC) y una distribución diferente entre clases según la prueba de U-Mann-Whitney, para discriminar entre sanos y pacientes en diferentes actividades deglutorias.
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