Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024
Máster Universitario en Ingeniería Biomédica por la Universidad Pública de Navarra
Código: 720610 Asignatura: Métodos Avanzados de Electrofisiología Neuromuscular y Cardiaca
Créditos: 4.5 Tipo: Obligatoria Curso: 1 Periodo: 2º S
Departamento:
Profesorado:
MALANDA TRIGUEROS, ARMANDO (Resp)   [Tutorías ] CORERA ORZANCO, IÑIGO   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Análisis de señales e imágenes médicas

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Descripción/Contenidos

En el curso se estudian varias técnicas electrofisiológicas desde el punto de vista de la instrumentación y las técnicas de procesado de señal implicadas. Además se realizarán prácticas de laboratorio para la mayor parte de los temas desarrollados. En el dominio de la EMG intramuscular se estudiará el análisis del potencial de unidad motora (PUM), el análisis del ¿jitter¿, las técnicas de descomposición y el scanning-EMG. También se tratará como tema particular la simulación de PUMs y de señales de EMG. En cuanto a la EMG de superficie, se tratará la caracterización del sistema neuromuscular con estas señales, la estimulación eléctrica y la estimación del número de unidades motoras (técnicas MUNE). También se incluirán un capítulo adicional sobre los estudios de conducción nerviosa. La última parte del curso se centra en la electrofisiología cardiaca, estudiándose de manera particular las técnicas de navegación cardiaca.

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Competencias genéricas

CG2 - Que los estudiantes sean capaces de leer y comprender textos técnicos y científicos
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.

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Competencias específicas

  • Que los estudiantes sean capaces de comprender los principios de funcionamiento y de analizar e interpretar los resultados extraídos de diversas técnicas avanzadas de ECG y EMG.
  • Que los estudiantes sean capaces de implementar, modificar y usar algoritmos para el procesamiento avanzado de señales de EMG y EEG.

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Resultados aprendizaje

  1. -      Desarrollar y utilizar programas de simulación de potenciales de unidad motora y señales de EMG.
  2. -      Desarrollar y usar programas específicos para caracterizar potenciales de unidad motora
  3. -      Desarrollar y usar programas específicos para caracterizar el ¿jitter¿ neurofisiológico
  4. -      Utilizar programas específicos para realizar la descomposición de señales EMG en trenes de PAUMs.
  5. -      Interpretar señales de scanning-EMG y usar programas específicos para su filtrado y análisis.
  6. -      Preparar montajes experimentales y hacer mediciones de EMG superficial para caracterizar el sistema neuromuscular.
  7. -      Medir la velocidad de conducción de la señal EMG en músculos de brazos o piernas.
  8. -      Saber interpretar señales de ECG intracardiacas y mapas electrocardiográficos.

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Metodología

Metodología ¿ Actividad Horas Presenciales Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas 15  
A-2 Prácticas 24 28
A-3 Visitas a unidades hospitalarias 3  
A-4 Charlas/seminarios 1  
A-5 Lecturas de material   16
A-6 Estudio individual   20
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación 2  
     
Total 45 68

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

 

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
1-7 Evaluación/test de prácticas 75 4.0
1-8 Examen 25 4.0
         
         
         

 

 

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Temario

Temario

Parte I. Introducción

Tema 1. Introducción

  • Introducción histórica a la EMG
  • Aproximación y objetivos de la EMG intramuscular y los estudios de conducción nerviosa
  • La EMG de superficie y sus aplicaciones

Parte II. EMG intramuscular

Tema 2. Modelado y simulación de señales de EMG

  • Modelado y simulación del potencial de fibra muscular
  • Modelado estructural de la unidad motora y del músculo
  • Modelado del reclutamiento de las unidades motoras y de la generación de los trenes de disparo
  • Simulación del potencial de EMG intramuscular y de superficie.

 

Tema 3. Análisis del potencial de unidad motora (PUM)

  • Registro del PUM
  • Alineamiento y obtención de la forma de onda representativa del PUM
  • Parámetros para cuantificar el PUM
  • Determinación de la duración del PUM
  • Correlaciones clínicas

 

Tema 4. Análisis del jitter

  • Concepto y origen neurofisiológico del jitter
  • Correlaciones clínicas
  • Medición tradicional del jitter con electrodo de fibra simple
  • Medición del jitter con electrodo concéntrico
  • Técnicas avanzadas

 

Tema 5. Descomposición de la señal de EMG

  • El concepto de descomposición de la señal de EMG
  • Estructura general de los algoritmos de descomposición
  • Panorama de técnicas
  • La herramienta EMGLAB

 

Tema 6. EMG de barrido (Scanning-EMG)

  • La técnica scanning-EMG
  • Aplicaciones clínicas y fisiológicas
  • Técnicas de filtrado y de análisis
  • Scanning-EMG multicanal
  • Scanning-EMG multicanal de una sola aguja

 

Parte III. EMG de superficie, estimulación eléctrica y estudios de conducción nerviosa

Tema 7. Caracterización del sistema neuromuscular utilizando EMG de superficie

  • Anatomía y fisiología del músculo y del sistema neuromuscular
  • Herramientas instrumentales en la EMG de superficie
  • Procesado de la señal de EMG de superficie
  • Medidas de la activación voluntaria y de la fatiga
  • Normalización de la EMG

 

Tema 8. Estimulación Eléctrica

 

Tema 9. Técnicas de estimación del número de unidades motoras

  • Estimación del número de unidades motoras (MUNE)
  • Técnicas MUNE

 

Tema 10. Estudios de conducción nerviosa mediante estimulación eléctrica

  • Estudios de conducción motora y sensorial

 

Parte IV. Electrofisiología cardiaca

Tema 11. Conceptos clínicos en electrofisiología cardiaca

  • Introducción histórica a la ECG
  • Fundamentos de la electrofisiología cardiaca
  • El ECG en las arritmias cardiacas

 

Tema 12. Técnicas de navegación en electrocardiografía

  • Fundamento y aplicaciones clínicas de la navegación cardiaca
  • Catéteres y electrodos
  • ECG intracardiaco
  • Mapas tridimensionales cardiacos de tiempos de activación y de voltaje

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Programa de prácticas experimentales

Práctica 1. Simulación de PUMs y señales de EMG

Práctica 2. Análisis del PUM

Práctica 3. Análisis del jitter

Práctica 4. Descomposición de la señal de EMG

Práctica 5. Scanning-EMG

Práctica 6. EMG de superficie en contracciones musculares voluntarias y estimuladas

Práctica 7. Estudios de conducción nerviosa y motora

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Fuglevand AJ, Winter DA, Patla AE. Models of recruitment and rate coding organization in motor-unit pools. J Neurophysiol. 1993;70(6):2470-88.

De Luca CJ, Contessa P. J Neurophysiol. Hierarchical control of motor units in voluntary contractions. 2012;107(1):178-95.

Masahiro Sonoo. New attempts to quantify concentric needle electromyography. Muscle Nerve Suppl. 2002;11:S98-S102.

M. B. I. Reaz, M. S. Hussain and F. Mohd-Yasin. Techniques of EMG signal analysis: detection, processing, classification and applications. Biol. Proced. Online 2006; 8(1): 11-35. 23, 2006.

Kevin C. McGill, Zoia C. Lateva, Hamid R. Marateb. EMGLAB: An interactive EMG decomposition program. Journal of Neuroscience Methods 149 (2005) 121¿133.

Dan Stashuk. EMG signal decomposition: how can it be accomplished and used? Journal of Electromyography and Kinesiology 11 (2001) 151¿173.

Sanders DB, Kouyoumdjian JA, Stålberg EV. Single fiber electromyography and measuring jitter with concentric needle electrodes. Muscle Nerve. 2022;66(2):118-130.

Vern C. Juel. Single fiber electromyography. Handbook of Clinical Neurology, Vol. 160 (3rd series) Clinical Neurophysiology: Basis and Technical Aspects. K.H. Levin and P. Chauvel, Editors. 2019 Elsevier B.V.

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Lugar de impartición

Aula disponible en el aulario

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