SZÖLLÖSI, T. Měření EMG a posouzení vlivu zátěže [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.

Posudek vedoucího

Janoušek, Oto

Student se v předkládané práci zabývá měřením elektromyografického signálu a sledováním vlivu zátěže na tento signál. V teoretické části čtenáře seznamuje s anatomií a fyziologií svalové soustavy, a objasňuje příčiny vzniku elektromyografického signálu. Dále se student zabývá možností měření elektromyografického záznamu a jeho filtrací. K této části práce mám výhradu, neboť student se měl podle zadání věnovat povrchovému měření elektromyografického záznamu, ale věnuje se více invazivním metodám než neinvazivním. V praktické části student navrhl měřící protokol, který slouží k standardizaci měření z více pokusných subjektů a změřil zvolenou skupinu dobrovolníků. Naměřené signály vyhodnotil pomocí navrženého programu s grafickým rozhraním. Student si navrhl dva parametry pro vyhodnocení vlivu zátěže na elektromyografický signál, a statisticky je vyhodnotil pro dvě situace, přičemž v první situaci sledoval změnu parametrů signálu před zátěží a při zátěži, a v druhé situace sledoval změnu signálu před zátěží a těsně po zátěži. Výběr a popis parametrů ale nápadně připomíná práci Zrychlení a pohyb končetin studenta Adama Novotného z roku 2008, a evokuje tak otázku, co je skutečně vlastním dílem studenta. Statisticky získané výsledky student správně interpretoval a zhodnotil jejich relevanci. Kvalitu práce snižuje fakt, že teoretická část měla popisovat neinvazivní metody na úkor invazivních, a dále drobné nedostatky ve formálním zpracování a terminologii. Praktickou část práce snižuje již zmíněná vysoká míra shody s publikací, jenž není v práci citována.

Posudek oponenta

Kolář, Radim

Předložená diplomová práce se zabývá měřením EMG signálu a studováním vlivu fyzické zátěže. Práce je rozdělena do 10 kapitol a je napsána na 42 stranách samotného textu. Větší polovina textu popisuje anatomii a fyziologii periferních svalů a nervů a zabývá se přístrojovým řešením elektromyografie. Dle mého názoru je délka této části příliš rozsáhlá a místy bez přímé souvislosti se zadaným tématem. Očekával bych, že v teoretickém rozboru bude uvedena i problematika hodnocení fyzické zátěže z EMG signálu, včetně relevantních a aktuálních literárních pramenů. Navíc je drtivá část textu přepsáním literatury [2] z roku 1995. Ze zadání plyne, že cílem autorovy práce, bylo navrhnout protokol měření pro sledování vlivu fyzické zátěže pomocí EMG signálu. Autor jednoduchý protokol navrhl, avšak není jasné, na jakých znalostech stavěl, zda vyšel z nějaké práce či protokol navrhl ad hoc a zda byla zvolená fyzická zátěž dostačená či dostatečně odstupňovaná. Dle mého názoru je protokol z hlediska zadaného úkolu nevhodně zvolený, protože obsahuje jen jeden stupeň zátěže. Dále autor provedl měření dle protokolu na deseti subjektech, následně provedl detekci vybraných parametrů a jejich statistické vyhodnocení. Důvod pro jejich výběr v práci chybí. Navíc, exaktní definice těchto parametrů není v práci také uvedena a navrženým jednoduchým algoritmem nezajistí autor robustnost odhadu. Autor dále konstatuje, že v literatuře neexistuje definice pro stanovení začátku a konce svalové aktivity. Toto tvrzení není pravdivé. Viz například články: S. Solnik et al. Teager–Kaiser Operator improves the accuracy of EMG onset detection independent of signal-to-noise ratio, Acta of Bioengineering and Biomechanics Vol. 10, No. 2, 2008 W. Wong et al. The double peak-to-peak analysis for determining EMG onset of muscle contraction, Electromyogr Clin Neurophysiol, 45(5):267-71, 2005 …a celá řada dalších, včetně již dříve vypracovaných bakalářských prací na ÚBMI. Autor se zřejmě omezil jen na českou odbornou literaturu a nevyhledal si relevantní zdroje. Očekával bych, že pokud se má hodnotit fyzická zátěž svalu, tak budou vybrány především spektrální parametry, pomocí kterých lze například hodnotit únavu svalu a jsou tak vhodnější pro zadaný úkol. Z odborného hlediska a z hlediska vlastního přínosu je práce na velmi nízké úrovni - ke zpracování signálů použita operace prahování, hledání extrémů a mediánové filtrace. Není použita jakákoliv filtrace či pokročilejší způsoby zpracování signálů (například pro detekci začátku a konce stahu svalu v zašuměném EMG signálu). Statistické vyhodnocení je také poměrně chabé. Jednak jsou použita data jen z deseti subjektů a dále není jisté, jestli je použití párového t-test vhodné z hlediska pravděpodobnostního rozložení testovaných parametrů (dle mého názoru t-test není vhodný – například parametry Vpp se zátěží nevykazují normální rozložení pravděpodobnosti). Další zásadní problém spatřuji v tom, že jsou vyhodnoceny pouze dva triviální parametry (energie stahu a napětí špička-špička). Výsledkem práce je pak tvrzení, že tyto parametry jsou závislé na fyzické zátěži, což lze zdravých jedinců logicky očekávat. Pokud by byl zvolen složitější protokol, například zvyšující se zátěž, mohly být výsledky i následná analýza na kvalitativně vyšší úrovni. Práce je tak na úrovni podprůměrné bakalářské práce. Dále mám výhrady k řadě formulací, které jsou v práci uvedeny a nesvědčí příliš o porozumění, technické dovednosti a vyjadřovacích schopnostech diplomanta. Například, cituji v českém jazyce: Frekvence chtěných a nechtěných vln [EMG signálu] se obvykle liší a filtry umožňují získat a zobrazit signál ve zvoleném frekvenčním okně, ve kterém jsou vykreslené chtěné vlny. (str. 25) …[detekce začátku a konce stahu svalu] byl bod, na kterém jsem se nejvíce zdržel z důvodů velké různorodosti naměřených dat… [str. 38] Hilbertova transformace má stejnou amplitudu a frekvenci jako původní signál… (str. 41) …dále například kapitola 4.2 je psána stylem, který nesvědčí o inženýrských schopnostech diplomanta. Po formální stránce je práce mírně podprůměrná z následujících důvodů: - Prázdná místa na konci stránek - Špatná kvalita a neznámý původ některých obrázků (např. Obr. 14, 15) - Je psána různým stylem (trpný tvar, 1 osoba jednotného čísla, 1 osoba množného čísla) - Chybějící informace o obsahu CD Odevzdaná aplikace obsahuje jedno okno s uživatelským rozhraním a jedním ovládacím prvkem. Vykreslované průběhy nemají označené osy, chybí popis grafů, není uvedena vzorkovací frekvence signálu, vypočítané průměrné hodnoty parametrů jsou uvedeny bez směrodatné odchylky (a jsou tedy nepoužitelné pro následnou analýzu). Dále je ve skromném kódu programu použit FIR filtr, o kterém není v textu práce zmínka. Diplomant předložil práci, ze které je patrné, že ji, dle mého názoru, věnoval minimální úsilí. Zadání práce bylo poměrně jasné a nenáročné, avšak diplomant vypracoval práci, která není dle mého názoru přijatelná především z odborného hlediska a z hlediska kvality odevzdaného textu. Z hlediska splněného zadání je pak diskutabilní, zda je vše splněno - celkové zpracování zadaného úkolu je slabé, během půl roku řešení DP se nepodařilo nalézt parametry, které by popisovaly stav svalu po zátěži (a vzhledem k seznamu použité literatury se o to diplomant zřejmě nesnažil). Dále pak - provedená statistická analýza je triviální, neopodstatněná a vzhledem k neznámé přesnosti odhadnutých parametrů nelze brát výsledky této analýzy za průkazné. Z výše uvedených důvodu navrhuji hodnocení F.

eVSKP id 36660