前臂残肢者情况调查和肌电信号测试研究

肌电控制假手研究是一门综合性学科,它的信号源是人体肌电。由于断肢给肌电发放带来的严重影响,无论残肢的肌电拮抗特性、发放强度以及分布规律等都发生变化,出现许多新的特点。为了掌握前臂残肢者情况,给康复医疗及肌电控制的电路设计提供依据,并进一步探讨肌电假手推广应用中可能产生的问题和建议,我们自1979年开始,进行了前臂残肢者情况调查和肌电信号     

肌电控制及肌电信号的分析处理

肌电信号是一种与肢体运动直上关的生理电活动，它已成为人－机仿生系统理想的控制信号源。肌电控制系统动作自然、仿生性能好。本文以肌电假肢为例，论述了肌电控制的实现方法，并系统地介绍、评价了参数模型法、人工神经网络等时域和频域体表肌电信号分析处理技术。     

偏瘫患者的健侧对患侧肢体运动的双路肌电闭环控制

双路肌电闭环控制的功能电刺激系统可以协调地控制肢体拮抗肌的收缩和舒张,使得偏瘫病人的患侧能在电刺激下协调运动。本混合系统由两套单导肌电处理器、闭环控制器及刺激器子系统所组成。反馈信号是一个能反映主动肌和拮抗肌肌电的综合量。初步结果表明本系统的输入输出线性度比单路控制有明显的改善,其频率响应提高到1.25Hz。借助本系统偏瘫患者可利用健侧肌电对患侧肢体运动进行闭环控制,本研究不仅可使病人能够得到合适的神经肌肉功能训练,而且是有效的心理疗法。     

具有触觉和滑觉的肌电假手研究

触觉和滑觉是人非常重要的信息来源,给肌电手安装合适的传感器,使肌电手具有某些触、滑觉功能,可以提高肌电手工作的智能化程度.通过提出一种触觉和滑觉的复合传感器完成触觉信号、滑觉信号的采集、转换和输出 ,实现肌电控制假手对易碎物体的无损伤抓取 ,使抓取物体更自然,控制更灵活.     

具有触觉和滑觉的肌电假手研究

触觉和滑觉是人非常重要的信息来源，给肌电手安装合适的传感器，使肌电手具有某些触、滑觉功能，可以提高肌电手工作的智能化程度。通过提出一种触觉和滑觉的复合传感器完成触觉信号、滑觉信号的采集、转换和输出，实现肌电控制假手对易碎物体的无损伤抓取，使抓取物体更自然，控制更灵活。     

肌电假手的功能训练和评定

背景:目前研制的肌电假手控制的灵敏度和准确率欠满意,而且肌电控制假肢的肌肉也易疲劳,影响假手操作。目的:探讨肌电手生物反馈训练的最佳方法及其效果评定。设计:前后对照试验。单位:上海第二医科大学附属瑞金医院康复科、北京假肢厂。对象:北京积水潭医院康复科门诊就诊的上肢截肢后要求装配肌电假手的患者14例,共16只肌电手;男11例,女3例;年龄(25±8.69)岁。方法:肌电手生物反馈训练分为基础电信号训练、视觉反馈训练和日常生活能力(ADL)训练。训练时间为4～6周。主要观察指标:肌电假手功能评定结果。结果:16只肌电手能按照截肢者的意愿开手/闭手和旋腕的动作,完成穿衣、洗漱、进餐、写字等ADL功能。结论:欲使肌电手达到预期设定的目标,训练有两个关键:一是寻找残肢肌肉的最强肌电信号;二是不断强化生物反馈过程,使视觉和肌电手的动作协调自如。     

三自由度切换法肌电信号的临床应用

本文以171例肌电假肢安装者的残肢肌电为基础,根据三自由度切换法,将一对拮抗肌的肌电分为两路信号、四种模式,认为其信号要求:1、肌电强度以300微伏以上能保持3秒为良;肌电拮抗性能要求伸屈肌肌电能按模式随意分离和组合,分离时主动肌和拮抗肌强度比大于3:1为可靠;3、信号阈值-灵敏度以150-200微伏为适中实用.本组使用切换法的上臂二、三自由度假肢控制良好者70％以上。     

上肢残肢的常规康复治疗和肌电信号反馈训练

目的探讨上肢截肢患者的常规康复治疗、残肢肌电信号训练程序以及装配肌电假肢的方法，并观察其效果。 方法对20例截肢患者（22个残肢）进行常规康复治疗，包括肌力训练、肌肉收缩控制训练和残肢并发症的处理。采用德国Otto Bock公司提供的肌电信号检测和训练软件系统进行肌电信号训练（分为基础肌电信号训练和视觉反馈训练两个阶段），并装配肌电假肢。观察患者的治疗效果。 结果20例截肢患者22个残肢肌肉无明显萎缩，肌力好，关节活动范围无明显受限，患者能较好地控制残肢肌肉收缩。装配肌电假肢20例（20个），所有残肢均能有意识地引出肌电信号，控制假肢的手指打开、闭合以及腕关节的旋转或肘关节的屈伸。 结论残肢常规康复治疗和肌电信号训练对装配肌电假肢，实现有意识地控制假肢功能极为重要。     

肌电假手的功能训练和评定

背景：目前研制的肌电假手控制的灵敏度和准确率欠满意，而且肌电控制假肢的肌肉也易疲劳，影响假手操作。目的：探讨肌电手生物反馈训练的最佳方法及其效果评定。设计：前后对照试验。单位：上海第二医科大学附属瑞金医院康复科、北京假肢厂。对象：北京积水潭医院康复科门诊就诊的上肢截肢后要求装配肌电假手的患者14例，共16只肌电手；男11例，女3例；年龄(25&;#177;8．69)岁。方法：肌电手生物反馈训练分为基础电信号训练、视觉反馈训练和日常生活能力(ADL)训练。训练时间为4～6周。主要观察指标：肌电假手功能评定结果。结果：16只肌电手能按照截肢者的意愿开手／闭手和旋腕的动作，完成穿衣、洗漱、进餐、写字等ADL功能。结论：欲使肌电手达到预期设定的目标，训练有两个关键：一是寻找残肢肌肉的最强肌电信号；二是不断强化生物反馈过程，使视觉和肌电手的动作协调自如。     

应用前臂肌电假手四年效果分析

前臂肌电控制假手,由于利用前臂残端的一对拮抗肌(伸肌和屈肌)的两个肌电信号控制假手开闭动作,与人脑运动意志相一致,因而有直觉性能,能较好地辅助人的日常生活动作,加之穿戴方便,外形可以制作得尽可能美观,受到广大残肢者的欢迎,成为现代假手的主要发展方向。目前国内外肌电控制假手的发     

电驱动双自由度截瘫步行器的研究

外动力式截瘫步行器是一种辅助瘫痪病人站立、行走的特殊双足步行装置。作者对由直流电机直接驱动的截瘫步行器进行了研究，并提出了利用患者自身肌电活动信息控制释放步态驱动函数的控制双自由度截瘫步行器运动，使人的大脑能够通过中枢神经系统直接指挥步行机构运动的方法。初步的研究结果表明：肌电控制的电驱动截瘫步行器控制简单、动作自然、仿生性能好。     

前后方向水平姿势扰动对人体站立平衡响应的影响

目的:对比受试者在受到站立平台突然前移和后移两方向外部干扰下,姿势控制过程中运动学及相关肌肉动员表现,为平衡障碍人群的康复提供理论指导。方法:使用三维红外运动捕捉系统(100Hz)、无线表面肌电采集系统(4000Hz)采集13例男性青年受试者分别受到站立平台前、后两方向水平移动干扰刺激时,姿势控制过程中的肌电及运动学数据,对比研究下肢三关节及躯干的角度变化、身体质心前后方向位移及平衡恢复过程中各相关肌肉平均积分肌电值。结果:两方向水平刺激下身体质心位移方向相反,各关节表现出了方向相反的角度变化;在站立平台后移时,腓肠肌的活动强度要显著大于站立平台前移时(P0.05),而股直肌、胫骨前肌和腰段竖脊肌的肌电活动则表现为站立平台前移时显著较大(P0.05);除腹直肌和竖脊肌外,其他肌肉的激活时间无显著差异。结论:中枢神经系统会根据不同方向扰动自动调节人体的响应,通过协调主动肌与拮抗肌的活动强度,控制人体各主要环节的运动,从而将人体质心控制在支撑面内,维持机体的稳定。     

不同剂量A型肉毒毒素注射在肌张力障碍中的作用

目的探讨不同剂量A型肉毒毒素注射在肌张力障碍中的作用。方法比较分析7例非肌电图(EMG)引导下常规剂量注射及在肌电引导下有选择地进行注射A型肉毒毒素后的效果;另外观察14例肌张力障碍在肌电引导下注射适量A型肉毒毒素后的效果。结果非肌电引导下常规剂量注射A型肉毒毒素的肌张力障碍患者,效果差,持续时间短,副作用较多;肌电引导下选择性注射的患者,效果好,持续时间长,副作用较少。结论肌电引导下,不同的肌张力障碍患者注射适量的A型肉毒毒素都能得到较好的控制和缓解。     

智能假手控制研究

０引言假手的发展与不断完善，为残肢患者带来福音。其经历了装饰假手、机械假手、肌电假手几个阶段。目前广泛使用的肌电假手，改善了残肢者的生活自理能力，使用也方便，但其最大的缺陷，一是控制准确性问题，再是握物时无法有针对性地调整握力与速度。本文探讨一种具有感知能力的智能肌电假手的控制模式，它装有力敏和滑敏复合传感器，可以感知握力及手指与被握物的相对滑动信息，实现握力与速度的适应性调节，使抓取物体更灵活自然。１智能假手功能要求和控制模式具有握力与滑觉感知能力的智能肌电假手应具有如下特点：（１）具有较高的…     

上肢抗阻圆周运动中相关肌群活动的肌电分析

目的：采用表面肌电测试阐明上肢抗阻圆周运动训练反馈仪在运动过程中对躯干与四肢肌群活动的影响。方法：11例年龄在20—27岁的健康青年男性在该仪器上进行上肢抗阻圆周运动,同时采用表面肌电仪记录了运动过程中左侧屈肘肌群、伸肘肌群、躯干屈肌,以及躯干伸肌的最大肌电值和肌电活动面积,分析其肌电活动面积和肌电峰值。结果：屈肘肌群在第二、三象限肌电活动面积和肌电峰值均比第一、四象限大;伸肘肌群在第一象限肌电活动面积比第二、三象限大,而肌电峰值第一、四象限比第二、三象限大;躯干屈肌第一象限肌电活动面积比第二象限大,但是肌电峰值情况差异无显著;躯干伸肌在第二象限肌电活动面积比第一、四象限大,第三象限肌电活动面积比第四象限大,而肌电峰值第二、三象限比第一、四象限大。结论：该仪器的上肢抗阻圆周运动可以激发躯干与肢体多组肌群收缩用力,适合全身多组肌群弹性抗阻肌力训练及协调控制能力的训练。     

人工神经网络在表面肌电信号辨识中的研究进展

肌电假肢是用截肢者残端表面肌电信号（electromyogram，EMG）作为控制信号源的外动力假肢，尤其是肌电假手有机地将人体与外部装置运动联系起来．使假手动作自然，仿生性能好，深受广大使用者和研究人员的青睐。利用表面EMG信号辨识人手运动模式的处理方法主要可以分成两类。一类方法是需要贴放多个电极，每对电极拾取的肌电信号对应一个动作，例如目前普遍采用的肌电假手，就是通过拾取截肢者残端的一对拮抗肌的表面EMG信号来控制假手驱动电机的正反转，实现人手张合运动。     

不同剂量A型肉毒毒素注射在肌张力障碍中的作用

目的：探讨不同剂量A型肉毒毒素注射在肌张力障碍中的作用。方法：比较分析了7例非肌电图（EMG）引导下常规剂量注射及在肌电引导下有选择地进行注射A型肉毒毒素的的效果；另外观察14例肌张力障碍在肌电引导下注射适量A型肉毒毒素的的效果。结果：非肌电引导下常规剂量注射A型肉毒毒素的肌张力障碍患，效果差，持续时间短，副作用较多；肌电引导下选择性注射的患，效果好，持续时间长，副作作较少，结论：肌电引导下，不同的肌张力障碍患注射适量的A型肉毒毒素得到较好的控制和缓解     

肌电生物反馈用于气功入静的可行性研究

对４４名正常人利用肌电生物反馈（ＭＢＦ）进行了实验研究，其中观察１６名练气功者在气功状态下前额肌肉放松程度，并对２８名未练气功者在自我放松状态下和ＮＢＦ指导下前额肌放松程度作了自身对照实验。结果显示，气功组在３０分钟的练功中前额肌电最低值及肌电下降幅度与未练功组间差异有非常显著性；采用ＭＢＦ技术指导放松训练，前额肌电降低幅度及肌电最低值与单纯自我放松相比，差异有显著性。说明采用ＭＢＦ指导下，可帮助气功初学者或不易入静放松的练功者，加强自身的控制和调节能力。     

肌电生物反馈治疗痉挛型脑性瘫痪患儿尖足的效果

目的探讨肌电生物反馈技术治疗痉挛型脑瘫患儿尖足的临床疗效。方法 2014年6月~2015年12月,本院80例痉挛型脑瘫尖足患儿,分为常规治疗组(n=40)和肌电生物反馈组(n=80)。常规治疗组接受运动疗法结合推拿治疗,肌电生物反馈组加用生物反馈治疗。比较治疗前及治疗8周后踝关节被动背屈角度(PROM)、表面肌电评价结果和选择性控制评定结果。结果治疗后,两组患儿踝关节PROM较治疗前显著减小(t9.142,P0.001),胫前肌积分肌电值(i EMG)、均方根值(RMS)及踝关节选择性运动控制评分均较治疗前明显增大(t3.456,Z3.178,P0.01);且肌电生物反馈组均明显优于常规治疗组(t3.737,Z=-2.748,P0.01)。结论肌电生物反馈治疗能更好改善痉挛型脑瘫患儿足背曲,改善其尖足步态。     

人体上肢表面肌电反馈康复训练系统的研制

目的：研究临床康复训练中急需解决的肌肉疲劳的保护问题。方法：开发了一种采用功能电刺激方式和表面肌电反馈控制的康复训练系统。该系统由功能电刺激器、被动训练发生器、表面肌电信号放大器及管理控制软件4部分组成。管理控制软件控制表面肌电信号放大器、功能电刺激器和被动训练发生器3部分的协调运作。结果：该系统可以实时分析康复训练过程中采集到的表面肌电信号，并以此判定肌肉是否疲劳，亦可设定功能电刺激系统的刺激参数，通过控制电路控制训练发生器运动参数等功能。结论：该系统可以有效地防止主动训练过程中因肌肉过度疲劳而造成的损伤。