EEG:n eli aivosähkökäyrän rekisteröinti on yleinen lääketieteellinen tutkimus, jota käytetään erityisesti epilepsian diagnosoimiseen. Usein käyrässä esiintyy lihas- eli EMG-artefaktoja, jotka johtuvat siitä että potilas liikuttaa tai jännittää lihaksiaan, erityisesti kasvojen alueella. EMG-artefaktat haittaavat EEG:n tulkitsemista, ja koska ne usein esiintyvät samalla taajuusalueella varsinaisen aivosähkökäyrän kanssa, niitä ei pystytä yksinkertaisesti suodattamaan pois.

Tässä Seinäjoen keskussairaalan kliinisen neurofysiologian osastolla ja Tampereen teknillisen yliopiston Elektroniikan ja tietoliikennetekniikan laitoksella tehdyssä diplomityössä tutkittiin mainittuja EMG-artefaktoja. Pohjimmainen tavoite olisi selvittää, millä taajuusalueilla mitatussa EEG-signaalissa esiintyy varsinaista EEG:tä ja millä EMG-artefaktaa, ja pystyä erottamaan EEG ja EMG jos ne esiintyvät samalla taajuusalueella. Kiinnostavaa olisi myös tietää, mistä lihaksesta EMG-artefakta on lähtöisin. Diplomityön puitteissa ongelmaa lähestyttiin niin että rekisteröitiin samanaikaisesti EEG ja kasvo-EMG muutamasta lihaksesta (frontalis, temporalis ja masseter) silloin, kun niitä jännitettiin. Näitä signaaleja käyttäen laskettiin taajuusvasteet pitäen kudoksia EMG- ja EEG-kanavien välillä digitaalisena suotimena. Kasvo-EMG:tä myös simuloitiin, ja simuloidun EMG:n ja taajuusvasteiden avulla muodostettiin simuloitua EMG-artefaktaa EEG-kanaviin. Lisäksi kasvo-EMG:n leviämistä EEG-kanaviin tutkittiin yksinkertaisen pallosymmetrisen tilavuusjohdemallin avulla. Mallin antamia tuloksia verrattiin rekisteröinnin antamiin tuloksiin.

Työssä ei suoraan onnistuttu vastaamaan kysymykseen EMG-artefaktan erottamisesta EEG-signaalista. Lasketuista taajuusvasteista voidaan kuitenkin lähes varmuudella sanoa, että alle 100 Hz taajuudella esiintyy huippu, jossa signaali vaimenee EMG- ja EEG-kanavien välillä vähiten. Simuloidut signaalit eivät sinällään ole tutkimustulos, mutta niitä voitaisiin hyödyntää jatkossa EMG-artefaktan erottamiseen. Pään mallinnukseen käytetty pallomalli osoittautui liian epätarkaksi kuvaamaan signaalin johtumista kudoksissa. Tämän vuoksi kannattaisikin jatkossa käyttää realistista, esimerkiksi MRI-kuvasta saatua pään mallia. Sen avulla voitaisiin suoran ongelman lisäksi tutkia myös käänteistä ongelmaa, toisinsanoen tilannetta jossa EMG-artefakta EEG-kanavassa tunnetaan, ja EMG-lähde pyritään laskennallisesti selvittämään.