一种便携式脑电与血氧同步采集系统设计

为了方便且实时获取全面的脑活动信息,设计了一种便携式脑电与血氧同步采集系统,用于实时监测脑功能活动.脑电电极将探测到的脑电信号滤波、放大,经蓝牙发送给微处理器,解析出脑电数据;光电探头将光信号转换成电信号,经放大分离、滤波和AD转换处理后,依据郎伯-比尔定律(Lambert-Beer law)计算出含氧血红蛋白(ΔHb...     

重复作业上肢肌肉疲劳的表面肌电实验研究

目的应用表面肌电技术(sEMG)测定分析重复性操作时上肢肌肉的疲劳状态并探讨指标的适宜性。方法8名男性大学生志愿受试者在实验室(以平均40个/min的速度)连续地抓取、移动和放置零件(5 g),每完成80个零件为1个时间段(约2 min),共4组(约8 min)。同时遥测记录肱桡肌、肱二头肌、三角肌、斜方肌的表面肌电信号,采用时域、频域及肌电术振幅频谱联合分析方法(the joint analysis of EMG spectrum and amplitude,JASA)的指标进行分析。结果4块肌肉肌电的最大自主收缩百分比(the percent of maximal voluntary electrical activation,MVE%)随重复性操作时间延长均呈上升趋势(P>0.05)。中位频率(mean frequency,MF)和平均功率频率(mean power frequency,MPF)降低,即所谓频谱左移,只是在最后一两个时段不再下降,反而升高。所测肌肉肌电频率的斜率在第1时段均为负值,在其余3时段则出现时而为负值、时而又为正值的变动,MF和MPF及其斜率的变化趋势一致。JASA分析表明,上肢肌肉在动态作业过程中呈疲劳、恢复和负荷增加的变动。结论在本例重复性操作中,肌肉呈疲劳、恢复、负荷增加或再次疲劳的变化。累及的肌肉主要是斜方肌、三角肌和肱桡肌,肱二头肌次之。肌电指标(如MVE%,MF,MPF及其斜率)在操作过程中的变化可以反映动态劳动的肌肉疲劳,JASA分析证实了这一点。     

肌电假肢控制中的表面肌电信号的研究进展与展望

论述了表面肌电信号的分析研究,给出了各种特征估计,介绍了用于假肢动作控制的两大类表面肌电信号的特征识别方法,总结了目前多功能肌电假肢控制中存在的问题,展望了表面肌电信号的分析方法研究及实际应用前景。     

脑卒中患者表面肌电反馈康复训练系统设计

基于ARM嵌入式系统以及LabVIEW软件开发,设计实现了一种针对脑卒中患者的表面肌电反馈康复训练系统.该系统可实现多通道表面肌电信号的实时采集、处理与双屏显示,并提供iEMG、RMS、MPF、协同收缩率等多种特征反馈参数.经临床预实验和相关检验部门检测,该系统功能完善,交互性好,且符合相关医疗器械标准,能够满足临床治疗要求.该系统可有效地帮助医师实时定量掌握病人的训练状态,对脑卒中患者的康复训练有重要的指导意义.     

有源电极在肌电检测中的应用

一种普通电极与前置放大电路结合起来的有源电极,该电极对噪声和干扰有很强的抑制能力,并有很好的信噪比,很适合于作生物电弱信号检测.     

小波包变换特征提取与表面肌电分类

针对表面肌电(SEMG)的非平稳特性，提出采用小波包变换方法对其进行分类。分析了特征提取方法并采用小波包变换各频段能量构造特征矢量，经过学习矢量量化神经网络训练能够有效地从伸肌和屈肌采集的两道肌电信号中识别伸拳，展拳，腕内旋，腕外旋4种运动模式，平均识别率为94．5％。与其它时频分析方法比较，该方法不仅识别率高，鲁棒性好，也为其他非平稳生理信号分析提供了新手段。     

Ⅰ型骨质疏松患者表面肌电信号特点及影响因素研究

[目的]探讨Ⅰ型骨质疏松患者表面肌电信号的特点和影响因素. [方法]运用多元回归方法和决策树模型等方法分析I型骨质疏松患者肌电信号的影响因素. [结果]Ⅰ型骨质疏松患者股内侧肌RMS(MED)较健康者低;影响Ⅰ型骨质疏松患者表面肌电信号的因素有骨密度、体重、体重指数和绝经年龄,绝经越早,MPF越高;体质指数越大,RMS(MED)越小. [结论]I型骨质疏松病人应注意饮食和适当锻炼,保持适宜体重,以便能维持其肌力.若能采用临床手段减低患者的MPF或提高其RMS,将有可能改善患者的肌肉功能.     

基于表面肌电信号的健身辅助系统设计

目的:设计一套基于表面肌电信号的健身辅助系统,以实现对健身动作规范判定、分类与计数的功能.方法:健身辅助系统由硬件电路和PC端软件组成,硬件电路实现表面肌电信号的采集与处理,处理后的表面肌电信号通过无线串口模块上传至PC端软件进行特征值的提取.系统通过提取到的特征值,结合支持向量机(support vector mac...     

基于BP神经网络的表面肌电信号模式分类的研究

将神经网络与AR模型相结合提出了一种表面肌电信号模式分类算法。该算法能成功地从腕伸肌和腕屈肌的两道表面肌电信号中识别脱伸、腕屈、腕内旋和腕外旋四种运动模式。实验结果表明：用AR模型参数作BP网输入的肌电模式分类器，运行速度快、识别率高、鲁棒性好，在假肢等人一机仿生系统的控制中具有很好的应用前景。     

手臂静态姿势负荷的肌电实验研究

目的利用表面肌电术和Borg量表来测定、评价手臂静态姿势负荷,为工效学设计提供参考。方法14名男性大学生志愿者为对象,右臂以不同角度和距离做上抬、外展和前伸静态姿势,测定此间肱桡肌、肱二头肌、三角肌和斜方肌的表面肌电信号。肌电幅度以最大自主收缩肌电百分比(MVE%)来表示。用Borg量表对不同姿势的主观疲劳程度评分。对肌电幅度与Borg量表评分进行Pearson相关分析。结果各肌群的肌电幅度、疲劳评分随上抬和外展角度以及前伸距离的增大呈上升趋势。表面肌电MVE%与Borg量表评分之间相关性显著。结论表面肌电和Borg量表评分能够反映肌肉的静态姿势负荷与应激,两者有明显的相关性。在所测定的肌肉中,以三角肌和斜方肌受累最为显著。     

基于CC3200和ADS1299表面肌电无线采集系统

该文设计了一种多通道表面肌电无线采集系统,该系统硬件主要由TI公司的ADS1299集成模拟前端芯片和CC3200无线MCU构成。按照行业标准测量硬件关键性指标,测量结果均优于行业标准,能够满足多场景任务下连续使用。该系统具有性能高、功耗低、体积小等优点,已应用在运动手势识别的表面肌电信号检测中,具有很好的应用价值。     

高原隧道钢筋工弯腰作业相关肌肉负荷与疲劳的表面肌电特征分析

目的 探讨高原隧道钢筋工弯腰作业过程中下背部肌肉的表面肌电信号(surface electromyography, sEMG)特征及其与时间负荷和弯腰次数的相关性。方法 选择高原某隧道4名男性钢筋作业人员，采用表面肌电仪实时采集其正常作业时左右竖脊肌群的sEMG,对其弯腰动作的时域指标均方根值(root mean square, RMS)和频域指标中位频率(mean frequency, MF)随负荷变化特征及其与时间和弯腰次数的相关性进行分析。结果 4名钢筋工左、右竖脊肌的RMS均随时间和弯腰次数增加而上升；左竖脊肌RMS与时间相关系数分别为0.663、0.717、0.771和0.478,除4号钢筋工外均具显著统计学意义(P<0.01);右竖脊肌RMS与时间相关系数分别为0.908、0.488、0.782和0.929,除2号钢筋工外均具显著统计学意义(P<0.01);左竖脊肌RMS与弯腰次数相关系数分别为0.754、0.743、0.788和0.529,除4号钢筋工外均具显著统计学意义(P<0.01);右竖脊肌RMS与弯腰次数相关系数分别为0.796、0.456、0....     

基于模糊小波包和决策树的表面肌电信号分类研究

提出了用模糊小渡包提取表面肌电信号特征，并且用C4．5决策树分类器对信号进行分类的方法。通过对4类不同的动作肌电信号进行分类，验证了该方法的有效性和高识别率。     

动态负荷表面肌电信号特征研究进展

动态作业是保持肌张力不变,经肌肉交替收缩和舒张使关节活动来进行的作业(等张性收缩作业)[1],一般分为重复性动态作业和重负荷动态作业。随着机械化和自动化的发展与普及,职业活动中的力量负荷大大降低,作业类型逐渐趋向于低负     

表面肌电的基本原理及在康复医学中的应用

表面肌电（Surface electromyography，SEMG）是一种安全，容易掌握、非侵入性的记录肌电的办法，能使肌肉的能量客观量化。它能不需要穿透皮肤记录单个运动单位的活动来获得有意义的相关肌肉的信息。表面肌电信号检测相对于针电极肌电信号更易为患者所接受，有广泛的应用前景，但存在干扰人，以别困难，难以定位及定量、分析等问题。     

表面肌电和心电评价手工搬举技术的实验研究

目的探讨表面肌电和心电技术评价不同手工搬举下腰背部竖脊肌的劳动负荷,以期获得最佳搬举技术。方法30名大学生志愿者在实验室模拟手工搬举作业,分别测定和分析蹲举、背举和半蹲举的左、右侧胸10水平竖脊肌(LT10、RT10)和腰3水平竖脊肌(LL3、RL3)表面肌电、心率和Borg量表分值的变化情况。结果3种搬举技术下,男性LT10、RT10和女性LL3、RL3竖脊肌表面肌电幅度均方根值的最大随意收缩百分比(percentage of maximum voluntary electrical activation,MVE%)均较休息时高(P<0.05)。男性LT10、LL3和女性RT10、LT10的MVE%在蹲举时最高(P<0.05)。女性RL3的MVE%在半蹲举时最低(P<0.05),而女性LL3的MVE%在背举时最低(P<0.05)。男性LT10和女性LT10、LL3的中位频率(MF)均高于休息时的值(P<0.05),而男性、女性RL3的MF值均低于休息时的值(P<0.05)。3种搬举技术下,男性、女性的MF值无统计学意义。与休息时比较,3种搬举技术下,男性、女性心率均高于休息时的值(P<0.05)。男性、女性...     

刮研工不同脊柱前倾角度竖脊肌表面肌电特征研究

目的:模拟并评价不同脊柱前倾角度工人的刮研工作,探究不同前倾角度对刮研工竖脊肌的影响。方法:于2019年11月,募集16名男性在校大学生志愿者,模拟工人刮研工作,参数分别为25°、15次/min,15°、30次/min,5°、60次/min。采用表面肌电仪收集试验者竖脊肌肌电信号,并结合Borg量表进行竖脊肌表面肌电特...     

拧螺丝作业力学负荷与肌电特征的相关性

目的通过模拟不同力学负荷下的拧螺丝作业,探讨力学负荷与局部肌肉肌电特征的相关性。方法选择7名男性青年志愿者,采用表面肌电描记(surface electromyography,sEMG)技术,测试在不同力学负荷下用扭矩扳手模拟拧螺丝作业时局部肌肉的sEMG,并对其标化后进行统计分析。结果拧螺丝作业的力学负荷分别与肱三头肌(triceps brachii,TB)、肱桡肌(brachioradialis,BR)和肱二头肌(biceps brachii,BB)的三项sEMG指标包括均方根值(root mean square,RMS)、积分肌电值(intergrate EMG,IEMG)和最大振幅(maximum amplitude,MA)均呈正相关(P均0.05)。其中,力学负荷与TB的RMS、IEMG和MA关联(相关系数分别为0.994、0.997和0.998)较强,且P值均0.01。结论在拧螺丝作业活动中,TB、BR和BB三块肌肉的三项sEMG指标(包括RMS、IEMG和MA)的变化可反映力学负荷大小,其中TB更具有代表性。     

举臂拧螺丝作业肩腕部肌电特征与工具重量的相关性

目的应用表面肌电(s EMG)描记技术分析汽车装配作业工人手臂用不同重量工具拧螺丝作业过程中肩部、腕部肌肉的肌电信号特征,初步探讨其与重量负荷的相关性。方法选择某汽车厂总装线7名男性工人为研究对象,采用Biovision表面肌电仪采集受试者进行正常装配活动时右侧三角肌和前臂腕屈肌群的表面肌电信号;应用DASYLab10.0数据处理软件和SPSS16.0统计分析软件,对肌电时域指标RMS和频域指标MF与工具重量的相关性进行统计分析。结果研究对象使用的工具涉及3个重量,分别为0.2 kg、1 kg和1.35 kg。在前臂腕屈肌群工具重量与最大自主收缩百分比(MVE%)和MF均呈负相关,相关系数分别为-0.430和-0.569(P0.01);在三角肌与MVE%和MF分别呈正相关和负相关,相关系数分别为0.598和-0.376(P0.01)。结论在举臂拧螺丝作业中,肩腕部局部肌肉MVE%和MF的变化可反映工具重量的大小。     

组织血氧含量无创监测技术及仪器研究

传统的组织血氧含量测量方法是有创测量，且很难做到连续测量。因此，利用近红外光谱无创技术监测血氧含量就越来越成为世界范围内研究的热点；血氧浓度信号因本身微弱、受干扰大，光子在组织内传播具有随机性，致使检测困难很大。文中就近红外光谱技术监测血氧含量提出了一种硬件设计思路。