Quantifizierung vonArtefakten im Oberflächen-EMc zur Validisierung der unterenGrenzfrequenz bei klinisch-physiologischen Untersuchungen Ch. Anders, N. P. Schumann, H. Ch. Scholle, H. Witte, U. Zwiener Institut für Patholosische Phvsioloeie derFriedrich-Schi11er-Universität Jena Quantification of artefacts in the surface- EMG. Validation of the lower frequency borrlerin clinical research The surface-EMGbecomes more and more im- portant because computerassisted analysing systems can be applied.The occurrence of artefacts makesit very diffrcult to compareseveral recordedEMG channels with eachother. In this study a frequency related quantification of movement artefactsand ECG-relatedinfluences on the EMG is carried out to select a suitable lower cut-off frequency for surface- EMG investigations. In 164 monopolar surface-EMG-re- cordings of the neck and back musclesthe solely artefact- caused part of EMG-segments was analysed and quantified by means of modelling methods. For clinico-physiological investigations ^ lowercut-off frequency of 1 0 Hz canbe proposed. Key worrls Surface-EMG - Quantffication of artefacts - LowerJrequency limit Zusammenfassung Das Oberflächen-EMG gewinnt durch die An- wendung rechnergestützter Analysesysteme zunehmend an Bedeutung.Der Vergleich zwischenverschiedenen Meßka- nälenwird durch dasAuftreten von Artefakten erschwert. In der vorliegenden Studie erfolgt die frequenzbezogene Quan- tifizierung von Bewegungsartefakten und EKG-bedingten EMG-Veränderungen zur Auswahl einer geeigneten unteren Grenzfrequenz für Oberflächen-EMG-Untersuchungen. Es wurden 764 monopolare EMG-Aufzeichnungen der Nak- ken- und Rückenmuskulatur analysiertund der artefaktbe- dingte Anteil gestörterEMG-Abschnitte mit Hilfe modellie- render Methoden quantifiziert. Eine untere Grenzfrequenz von l0 Hz kann für klinisch-physiologische Untersuchungen vorgeschlagen werden. Elektromyographische Untersuchungen mit Oberflächenelektroden gewinnendeshalb an Bedeutung, weil derenApplikation problemlosist, keinerlei Risiken frir die Pa- tienten bestehen und mit Hilfe rechnergestützter Analysesy- steme wesentlich differenziefterc Aussagen als bisher zum Oberflächen-EMG möglich sind (4, 14, 18, 19).Für Oberflä- chen-EMG-Untersuchungen sind nebenneurologischen Fra- gestellungen vor allemauchsolche der Physiologie (9,22), der rehabilitativen Medizin (l , 20), der Physiotherapie (2,6) und Sportwissenschaft (13) von Interesse. Eine wesentliche Me- thode zur Quantifizierung der registriertenEMG-Aktivität ist die Leistungsspektralanalyse (2 I ). Sowohl für Aussagen zu topographischen Aspekten der Muskelaktivitätsverteilung als auch für fre- quenzanalytische Untersuchungen des Oberflächen-EMG z. EEG - EMG 22(1 99 1 ) 40 - 44 @ GeorgThiemeVerlag Stuttgart.NewYork ohne die sonst erforderliche Berücksichtigung des Muskelfa- serverlaufes sind monopolare Registrienrngen notwendig (19). Unter derartigen Registrierbedingungen kommt es häu- fig zur Überlagerung des myoelektrischen Signalsdurch die elektrische Herzaktivität sowie bei dynamischen Prozessen mitunter auch durch Bewegungsartefakte. Durch diese Ein- flüssewird der niederfrequente Anteil der Leistungsspektren angehoben. Vergleiche zwischen einzelnen Kanälen sind dann nur bedingt möglich. Deswegen bestehtdie Forderung, diese Artefakte durch geeignete Verfahren bereitsgerätetech- nisch weitestgehend zu eliminieren, ohne dabei das eigentli che EMG-Signal wesentlich zu beeinflussen. International üb- lich ist die Festlegung einer unteren Grenzfrequenz zur Aus- wertung von EMG-Leistungsspektren. Systematische Unter- suchungen darüber liegen bisher jedoch nicht vor und so er- folgt die Festlegung der unteren Grenzfrequenz - bis aufHan- nafordu. Mitarb. (11) (10 Hz zur Unterdrückung von Bewe-