Penginderaan FMG-sEMG Iontronik Terpadu untuk Menguraikan Mekanisme Aktivasi Otot dan Penilaian Kekuatan

Abstrak
Aktivitas otot menghasilkan sinyal listrik dan mekanik fisiologis, yang pemantauannya sangat penting dalam rehabilitasi dan kedokteran olahraga, yang mendukung diagnosis, pengobatan, dan proses rehabilitasi yang efektif. Kemajuan dalam elektronik fleksibel memungkinkan sinyal miografi gaya (FMG) dan elektromiografi permukaan (sEMG) untuk pemantauan aktivasi otot, tetapi integrasi multi-sensor dan mekanisme fisiologis yang mendasari sinyal FMG masih kurang dipelajari, membatasi keakuratan penilaian fungsi otot dan kurang memanfaatkan sensitivitas tinggi dari sensor fleksibel. Studi ini memperkenalkan sensor gaya-elektromiografi iontronik (iFEMG) lapisan tipis baru, yang mengintegrasikan sensor tekanan iontronik sensitivitas tinggi dan elektroda sEMG untuk akuisisi sinyal fisiologis otot dengan fidelitas tinggi. Berdasarkan pencitraan ultrasonografi dan analisis statistik, hubungan antara gaya otot, fitur geometris otot, dan sinyal FMG ditetapkan, memberikan bukti untuk menjelaskan mekanisme fisiologis sinyal FMG. Berdasarkan temuan ini, metode yang efektif dan sangat mudah beradaptasi diusulkan untuk prediksi gaya otot yang tepat. Sistem iFEMG berhasil diterapkan untuk menilai fungsi saraf motorik dan otot pada pasien, yang menunjukkan kegunaan klinisnya. Sistem ini memiliki potensi signifikan untuk aplikasi yang lebih luas, seperti pelatihan rehabilitasi dan diagnosis dini gangguan muskuloskeletal, yang membuka jalan bagi solusi perawatan kesehatan personal tingkat lanjut.