Comparing the effects of human hind limb massage by analysis of Laser Doppler Flowmetry and Photoplethysmography signal components using the wavelet transform

Clemente Rocha, Henrique Silva, Hugo Ferreira, Luis Monteiro Rodrigues
2018 Journal Biomedical and Biopharmaceutical Research (BBR)  
Biomedical and Biopharmaceutical Research J o r n a l d e I n v e s t i g a ç ã o B i o m é d i c a e B i o f a r m a c ê u t i c a 70 Comparing the effects of human hind limb massage by analysis of Laser Doppler Flowmetry and Photoplethysmography signal components using the wavelet transform Comparando os efeitos da massagem no membro inferior humano através da análise dos componentes dos sinais de Fluxometria de Laser Doppler e de Fotopletismografia utilizando a transformada de wavelet
more » ... a de wavelet Abstract Non-invasive optical techniques, such as LDF (laser Doppler flowmetry) and PPG (photoplethysmography) are leading technologies to assess the human microcirculation. New mathematical strategies for signal processing such as WT (wavelet transform) have been developed to enhance its quantification capabilities. We have dedicated some effort to better understand the impact of massage therapy, a non-conventional technique used to relieve symptoms of vascular failure and improve functions, using these instruments. A group of 24 young healthy volunteers (19.9 ± 1.7 years old), both sexes, was submitted to two massage protocols applied in one limb, the other serving as control. Each protocol included three phases -rest (I), massage (II), and recovery (III). LDF and PPG signals were obtained from both limbs and analyzed with the WT (p<0.05). A regional circulatory adaptation seems to take place during massage manoeuvres, affecting both test and control limbs detected with LDF and PPG. Some differences are noted regarding their oscillatory components, being clear that both sympathetic and myogenic components play a central role in the process. It is also clear that the simultaneous use of these two technologies seems to provide more detail and sensitivity in the analysis of the phenomena involved. Resumo Técnicas óticas não invasivas, como o FLD (fluxometria por laser Doppler) e a FPG (fotopletismografia), vêm sendo utilizadas na avaliação da microcirculação em humanos. Novas estratégias matemáticas para processamento de sinais, como a TO (transformada de ondeleta), foram desenvolvidas para melhorar as suas capacidades de quantificação. Temos desenvolvido vários esforços para entender melhor o impacto da massagem, uma técnica não convencional usada para aliviar os sintomas de disfunção vascular, e melhorar a função, usando estes instrumentos. Um grupo de 24 jovens voluntários saudáveis (19.9 ± 1.7 anos), de ambos os sexos, foi submetido a dois protocolos de massagem aplicados em um dos membros, servindo o outro como controlo. Cada protocolo incluiu três fases -I descanso, II massagem e III recuperação. Foram obtidos sinais de LDF e PPG de ambos os membros e analisados com a TO (p <0.05). Uma adaptação circulatória regional detetada com LDF e PPG ocorre durante as manobras de massagem , afetando ambos os membros. Algumas diferenças foram observadas em relação aos seus componentes oscilatórios, onde os componentes simpáticos e miogénicos parecem desempenhar um papel principal. Também está claro que o uso simultâneo dessas duas tecnologias parece fornecer uma análise mais sensível e apoiada dos fenômenos envolvidos. Palavras-chave: massagem dos membros inferiores; LDF; PPG; transformada de ondeleta; microcirculação.
doi:10.19277/bbr.15.1.176 fatcat:ym33gjh57jbbzmrhqspj2ljyja