Arquiteturas de hardware utilizadas para HDsEMG aplicada à membros superiores: uma revisão sistemática

Abstract

Neste trabalho é apresentado o estado da arte das arquiteturas de hardware utilizadas em eletromiografia de superfície de alta densidade aplicada em mãos robóticas de membros superiores. Este tema foi escolhido, considerando-se a importância de se buscar proporcionar independência para pessoas com membros amputados ou com problemas motores, com o intuito de avaliar a evolução desta tecnologia e auxiliar no direcionamento de futuras pesquisas. Para a realização deste estudo foram utilizados artigos científicos referentes ao tema em questão publicados nos últimos 12 anos. As bases de dados escolhidas para este levantamento foram Web of Science e SCOPUS, considerando a necessidade de um número adequado de artigos para uma revisão sistemática. No estudo, observa-se a predominância de dois fabricantes de amplificadores, com número de canais que variam de 32 até 400. São relatadas interferências externas durante a aquisição de sinal de interesse, como deslocamento indesejado de eletrodos, interferência eletromagnética da rede elétrica e movimentação dos fios condutores entre eletrodos e amplificadores. Configurações de hardware mais compactas começaram a aparecer a partir de 2017, com a utilização de chips amplificadores acoplados à malha de eletrodos, e com transmissão de sinais de eletromiografia sem a necessidade da utilização de fios. As configurações de hardware wireless se mostram promissoras para auxiliar no caminho da viabilização do uso de próteses robóticas para o membro superior utilizando HDsEMG, devido à maior praticidade e menor interferência externa devido à ausência de condutores. Devido à ausência de descrições detalhadas do hardware utilizado nos artigos encontrados, sugere-se pesquisas posteriores que possam complementar esta análise, expandindo a busca bibliométrica para outras regiões do corpo e mais bases de dados.

This work presents a state-of-the-art study of hardware architectures used in high-density surface electromyography applied to robotic hands of upper limbs. This theme was chosen considering the importance of seeking to provide independence for people with amputated limbs or with motor problems, with the aim of evaluating the evolution of this technology and helping to direct future research. To carry out this study, scientific articles published in the last 12 years related to the subject in question were used. The databases chosen for this survey were Web of Science and SCOPUS, due to the consistent number of articles for a systematic review. In the study, there is a predominance between two amplifier manufacturers, with the number of channels ranging from 32 to 400. External interferences in signal acquisition are reported, such as unwanted displacement of electrodes, electromagnetic interference from the electrical network and movement of conductive wires between electrodes and amplifiers. More compact hardware configurations begin to appear from 2017 onwards, with the use of amplifier chips coupled to the electrode mesh with transmission of electromyography signals without the need for wires. Wireless hardware configurations are promising to help in the way of enabling the use of robotic prostheses for the upper limb using HDsEMG, due to greater practicality and less external interference due to the absence of conductors. Due to the lack of detailed descriptions of the hardware used, further research is suggested that may complement this analysis, expanding the bibliometric search to other regions of the body and more databases.