基于表面肌电的步态分析

背景:步态分析在人体运动系统和神经系统疾病的病因分析,诊断,功能、疗效与残疾评定中是重要的评价手段,其中肌肉活动是影响步行动力的基础因素.目的:分析人体自然行走过程中下肢前后肌群的表面肌电变化,分析对应于步态周期不同时相前后肌群的表面肌电特征和机制.方法:采用德国zebris FDM 步态分析系统(6 m)配套的同步肌电仪采集7例健康人正常步态过程中下肢胫骨前肌和腓肠肌外侧表面肌电信号,利用Matlab软件进行消噪和归一化,得到完整步态周期不同时相对应的表面肌电信号图,观察其峰值变化.采用芬兰ME6000肌电仪测试15 m自由行走人体左右侧下肢胫骨前肌和腓肠肌外侧表面肌电信号,提取时域和频域特征参数.结果与结论:下肢胫骨前肌和腓肠肌外侧表面肌电信号在一个完整步态周期中呈特征性变化,即胫骨前肌表面肌电的峰值发生在后跟着地处,而腓肠肌外侧其峰值发生在中后支撑相处.进一步分析发现,人体在自由行走时其下肢肌肉优势侧与非优势侧差异有显著性意义(P＜0.05),且不同肌肉其差异趋势不同.     

应用表面肌电图评定乒乓球运动员的上肢肌疲劳

目的:对北京市优秀乒乓球运动员进行提拉弧圈球训练时握拍上肢主要做功肌肉表面肌电(surfaceelectromyography,sEMG)信号进行分析,利用时、频域指标的变化来评价上肢肌疲劳情况。方法:北京市乒乓球队7名男性运动员,进行乒乓球训练的主要内容为提拉弧圈球训练,采集准备活动后训练开始与训练结束前各20min的握拍上肢:肱三头肌、肱二头肌、肱桡肌、三角肌、腕屈肌和腕伸肌肌电信号,利用Megawin软件进行平均功率频率(meanpowerfrequency,MPF),中位频率(medianfrequency,MF),均方根振幅(root-mean-square,RMS)的分析,两个实验测试阶段的频域和时域值的差异性利用t检验进行统计处理。结果:第2阶段所测六块肌肉的MPF,MF均比第1阶段的明显降低(P<0.001),具有非常显著性差异;第2阶段与第1阶段的RMS值相比,所测肌肉的RMS值变化趋势不稳定。结论:频域指标MPF,MF可较敏感地反映乒乓球训练上肢肌肉功能状况,可作为评价肌肉动态负荷水平的生理学指标。     

基于肌电传感器的下肢残肢康复训练模式识别的研究

目的 提出一种面向下肢截肢患者,可实现等长和等张训练的下肢残肢康复训练识别的新方法.方法 使用表面肌电传感器采集并分析10例小腿截肢者在康复训练中股直肌的表面肌电信号,对下肢康复训练模式进行识别.结果 利用肌电信号的平均绝对值、方差和功率谱比值进行特征值的提取,可以用肌电信号的特征值作为输出建立表面肌电信号与下肢残肢康复动作之间的关系.结论 该方法利用肌电信号可以完成对下肢残肢康复动作的识别,可作为进一步探索下肢残肢康复训练系统的训练方案的依据.     

表面肌电仪对痉挛偏瘫型脑瘫患儿肌张力的分析

目的探讨痉挛偏瘫型脑瘫患儿在等长收缩过程中肱二头肌肌张力变化的表面肌电图特征。方法使用表面肌电仪检测10例偏瘫型脑瘫患儿在肱二头肌进行被动等长收缩时的表面肌电信号。结果健侧肌电信号强于患侧,健侧肱二头肌肌电信号的均方根值(RMS)及肌电积分值(iEMG)高于患侧(P<0.05)。结论表面肌电仪对痉挛偏瘫型脑瘫患儿肌张力的评估结果与改良Ashworth量表(MAS)评定结果一致,具有实用价值。     

应用表面肌电图评定乒乓球运动员的上肢肌疲劳

目的：对北京市优秀乒乓球运动员进行提拉弧圈球训练时握拍上肢主要做功肌肉表面肌电(surface electromyography，sEMG)信号进行分析，利用时、频域指标的变化来评价上肢肌疲劳情况。方法：北京市乒乓球队7名男性运动员，进行乒乓球训练的主要内容为提拉弧圈球训练，采集准备活动后训练开始与训练结束前各20min的握拍上肢：肱三头肌、肱二头肌、肱桡肌、三角肌、腕屈肌和腕伸肌肌电信号，利用Megawin软件进行平均功率频率(mean power frequency，MPF)，中位频率(median frequency，MF)．均方根振幅(root—mean—square，RMS)的分析，两个实验测试阶段的频域和时域值的差异性利用t检验进行统计处理。结果：第2阶段所测六块肌肉的MPF，MF均比第1阶段的明显降低(P&;lt;0．001)，具有非常显著性差异；第2阶段与第1阶段的RMS值相比，所测肌肉的RMS值变化趋势不稳定。结论：频域指标MPF，MF可较敏感地反映乒乓球训练上肢肌肉功能状况，可作为评价肌肉动态负荷水平的生理学指标。     

正常青年人自然步态下肢肌的表面肌电图分析

背景:肌肉的生物电活动是人体的能动部分,可反映人体运动的功能。目的:观察和分析正常青年人在自然步态中下肢肌肉的表面肌电活动。方法:采用美国NORAXON公司生产的TELEMYO2400RG2表面肌电图仪对30例正常青年人在平地自然行走时,其双下肢股直肌、胫前肌、股二头肌和腓肠肌内侧进行测试,分析在正常步态中受试肌群表面肌电信号的变化规律。结果与结论:正常青年人平地自然步行中,其双下肢股直肌、胫前肌、股二头肌和腓肠肌内侧的肌电随步态周期呈活动与静止周期性变化,左右侧同名肌肉交替活动;平均肌电振幅、平均肌电积分、平均频率、中位频率值最大的是腓肠肌内侧,其余由大到小依次是胫前肌,股二头肌,股直肌,右左腿分布规律一致;右侧腓肠肌内侧平均肌电振幅、平均频率、中位频率值均明显低于左侧(P<0.05);受试肌的时域、频域值波动在一定范围。提示正常青年人自然步态中下肢肌群肌电活动呈节律性和右左侧交替活动;在受试肌中腓肠肌内侧的肌电活动最强;腓肠肌内侧的肌电活动存在着优势侧与非优势侧的轻度差别;下肢肌肌电活动的时域、频域值在一定范围波动。     

采集表面肌电信号应用于动作识别的可行性

背景:文献表明上肢前臂运动时所产生的表面肌电信号具有非线性特征,而肢体运动时肌电信号又呈现出非平稳特性.目的:设计一种简单的拾取电路采集表面肌电信号,拟应用于动作肌电信号的特征识别.方法:根据表面肌电信号的特点,设计高共模抑制比的前端放大电路,抑制共模干扰;采用低通滤波电路,有源双T带阻滤波器对信号进行去噪处理;对采集得到的信号进行小波包变换,得到信号的特征量.结果与结论:所设计的表面肌电信号检测电路具有较高共模抑制比,并能有效地滤除50 Hz工频信号,可以满足肌电信号采集电路的基本要求.肌电信号的处理结果表明采用子频段能量值的方法可以区分手部4种不同动作.     

腹肌表面肌电信号与储尿排尿的相关性分析

目的开发通过实时监测腹部多部位表面肌电信号的非侵入性检测手段预测膀胱收缩。方法采集10名正常受试者的腹部表面肌电信号并基于MATLAB进行时域、频域特征的量化分析。结果和结论腹直肌和腹外斜肌等腹肌的表面肌电信号与储尿排尿过程具有一定的相关性。     

基于表面肌电信号的手指运动模式识别系统

目的：建立一套基于表面肌电信号（sEMG）的手指运动模式识别系统。方法：研发了基于有源电极的sEMG检测装置和包含信号采集、分析、离线识别和在线识别模块的配套软件。结果：该系统能够同时采集4个通道sEMG数据，用16种时域、频域和时频域方法对其分析，并可以对7种sEMG特征提取及分类方法进行对比研究，还能在线控制假手。结论：本系统为多指、多自由度假手sEMG控制方法的研究提供了一个实验平台．该系统不仅可以用于手指运动模式识别，而且也可以用于人体其他运动模式的sEMG特征提取方法和分类器的对比研究。     

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。