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Wavelet analyses of electromyographic signals derived from lower extremity muscles while walking or running: A systematic review.
Surface electromyography is often used to assess muscle activity and muscle function. A
wavelet approach provides information about the intensity of muscle activity and motor unit
recruitment strategies at every time point of the gait cycle. The aim was to review papers
that employed wavelet analyses to investigate electromyograms of lower extremity muscles
during walking and running. Eleven databases were searched up until June 1st 2017. The
composition was based on the PICO model and the PRISMA checklist. First author, year,
subject characteristics, intervention, outcome measures & variables, results and wavelet
specification were extracted. Eighteen studies included the use of wavelets to investigate
electromyograms of lower extremity muscles. Three main topics were discussed: 1.) The
capability of the method to correctly assign participants to a specific group (recognition rate)
varied between 68.4%-100%. 2.) Patients with ankle osteoarthritis or total knee arthroplasty
presented a delayed muscle activation in the early stance phase but a prolonged activation
in mid stance. 3.) Atrophic muscles did not contain type II muscle fiber components but
more energy in their lower frequencies. The simultaneous information of time, frequency
and intensity is of high clinical relevance because it offers valuable information about preand
reflex activation behavior on different walking and running speeds as well as spectral
changes towards high or low frequencies at every time point of the gait cycle
Analyse des ondelettes de lâEMG provenant des extrĂ©mitĂ©s infĂ©rieures lors de la marche ou de la course : revue systĂ©matique
Introduction
Lâapproche par ondelettes de lâĂ©lectromyographie permet de fournir des informations de durĂ©e, de frĂ©quence et dâintensitĂ© simultanĂ©ment. Ces informations sont nĂ©cessaires pour une meilleure comprĂ©hension des schĂ©mas dâactivitĂ© des muscles. Le but de cette Ă©tude Ă©tait de trouver des approches par ondelettes extraites des muscles des extrĂ©mitĂ©s infĂ©rieures pour explorer, dans des Ă©tudes ultĂ©rieures, le potentiel dâune approche par ondelettes pour lâanalyse des schĂ©mas Ă©lectromyographies des muscles du plancher pelvien dâune femme exĂ©cutant des activitĂ©s qui impliquent des impacts dynamiques telles que la marche ou la course.
MĂ©thode
Cette revue systĂ©matique est mentionnĂ©e dans PROSPERO (CRD42016035986). La composition de la question a Ă©tĂ© basĂ©e sur le modĂšle PICO et la liste de vĂ©rification PRISMA. Onze bases de donnĂ©es, procĂšs-verbaux de congrĂšs et listes de rĂ©fĂ©rence ont Ă©tĂ© examinĂ©s jusquâau 1er fĂ©vrier 2017. Les donnĂ©es suivantes ont Ă©tĂ© extraites : Premier auteur, annĂ©e, caractĂ©ristiques du sujet, intervention, mesures et variables sur les rĂ©sultats, rĂ©sultats et spĂ©cification « ondelettes ».
RĂ©sultats
Dix-huit Ă©tudes portaient sur lâĂ©lectromyographie des muscles des extrĂ©mitĂ©s infĂ©rieures Ă lâaide dâondelettes. Trois paramĂštres ont Ă©tĂ© analysĂ©s : (1) Le taux de reconnaissance varie de 68,4 % Ă 100 %. (2) Le rythme neuromusculaire est moins prĂ©cisĂ©ment contrĂŽlĂ© en marchant quâen courant. Les patientes prĂ©sentent un pic dâactivitĂ© retardĂ© dans la phase initiale, mais une activation prolongĂ©e en posture mĂ©diane. (3) Les muscles atrophiĂ©s ne contiennent pas de composants de fibres de frĂ©quence de type II, mais plus dâĂ©nergie dans leurs frĂ©quences basses.
Conclusions
Les ondelettes dĂ©rivĂ©es des extrĂ©mitĂ©s infĂ©rieures reflĂštent les composants signalĂ©tiques liĂ©s aux activitĂ©s de type I lent, aux fibres de type II rapides, au dĂ©lai des muscles et aux caractĂ©ristiques de lâintensitĂ©. Une approche de type ondelettes serait un avantage substantiel pour analyser la nature non-stationnaire des signaux Ă©lectromyographiques du muscle du plancher pelvien. Elle offrirait des informations valables sur le comportement du muscle, la prĂ©-activation et lâactivation rĂ©flexe Ă diverses vitesses de marche et de course ainsi que sur des modifications de spectre vers de hautes ou basses frĂ©quences Ă chaque point du cycle de la marche.
Signification
Une approche en ondelettes ferait la lumiĂšre sur les diffĂ©rences spĂ©cifiques des schĂ©mas dâactivation du muscle du plancher pelvien. Cette connaissance permettrait dâoptimiser les protocoles dâentraĂźnement de rĂ©adaptation de ce muscle. Par consĂ©quent, la physiothĂ©rapie, traitement de premiĂšre ligne internationalement acceptĂ©, pourrait devenir plus efficace en relation avec le traitement de lâincontinence urinaire liĂ©e Ă lâeffort. Par ailleurs, elle serait susceptible de distinguer entre femmes en bonne santĂ© et femmes atteintes de troubles du plancher pelvien, ce qui offrirait un outil de diagnostic utile. Par consĂ©quent, lâanalyse des ondelettes Ă©lectromyographiques du muscle du plancher pelvien lors dâactivitĂ©s Ă impact devrait ĂȘtre rĂ©alisĂ©e dans de futurs projets