表面肌电信号的分析和特征提取

背景:表面肌电信号的检测与分析对临床诊断人体功能状况以及患者康复具有重要意义.目的:对表面肌电信号的采集、信号处理、特征分析和特征值提取方面进行分析.方法;在人体屈伸肘部的过程中,选取人体上肢4块肌肉(肱三头肌,肘肌,肱二头肌,肱桡肌)分别检测表面肌电信号,对表面肌电信号进行陷波和带通滤波等预处理(优化).在此基础上分析表面肌电信号的特征,并应用不同的特征值提取方法对优化后的表面肌电信号进行了特征提取.结果与结论:时域方法最早应用于肌电信号分析,易提取、方法简单;频域方法提取的特征值较稳定,使得频域方法成为肌电信号处理技术的主流;以小波变换为代表的时-频分析方法因结合了时域、频域两方法的特性,在肌电信号分析方面颇有潜力.     

负重对帕金森病患者上肢肌群表面肌电信号的影响

目的：观察帕金森病（PD ）患者上肢无负重和负重情况下上肢肌群表面肌电信号变化特征。方法：26例帕金森病患者为PD组,28例正常人作对照组,在坐位上肢屈肘无负重和负重1．5kg的静态运动负荷下,采用表面肌电对肱二头肌及屈腕肌群进行线性时、频分析。结果：PD组中位频率（MF）和平均功率频率（MPF）均值高于对照组（P＜0．01）,而平均肌电值（AEMG）值显著低于对照组（P＜0．01）。PD组的肱二头肌MF值、MPF值均小于屈腕肌群（P＜0．05,0．01）;PD组无负重的MF和MPF均值均大于负重时（P＜0．05,0．01）,而无负重时的AEMG小于负重时（P＜0．01）;无负重时肱二头肌的MF均值、MPF均值均小于屈腕肌群（P＜0．05,0．01）。结论：帕金森病患者上肢肌群运动单位募集过度,肌力下降,其中以前臂肌群或上肢无负重时最明显,表面肌电信号可以反映帕金森病患者的肌肉功能。     

关于下背痛患者腰部多裂肌表面肌电信号与肌肉横断面积的研究分析

目的 比较下背痛患者双侧多裂肌表面肌电信号平均肌电振幅值（AEMG）与肌肉横断面积（CSA）变化差异,分析两者之间变化相关性。 方法 选取30例健康成年志愿者（对照组）和30例下背痛患者（病例组）,利用表面肌电图检测仪和超声诊断仪分别对2组受试者L5～S1部位双侧多裂肌的AEMG值及CSA值进行比较分析。 结果 对照组多裂肌AEMG和CSA值的左右侧之间比较,均差异均无统计学意义（P>0.05）;病例组疼痛侧AEMG和CSA值均小于非疼痛侧,且两侧间差异均有统计学意义(P<0.01)。病例组疼痛侧的多裂肌AEMG值与CSA值呈显著相关（P=0.000,r=0.766),病例组非疼痛侧多裂肌AEMG值与CSA值亦呈显著相关（P=0.000,r=0.763);对照组左侧多裂肌AEMG值与CSA值呈显著相关（P=0.000,r=0.807),对照组右侧多裂肌AEMG值与CSA值亦呈显著相关（P=0.000,r=0.800）。 结论 下背痛患者疼痛侧多裂肌AEMG和CSA值与健侧相比偏小,且双侧多裂肌AEMG值与CSA值变化均显著相关。     

有源电极表面肌电信号在检测中的应用

目的：准确地检测表面肌电信号。方法：研究减小表面肌电信号检测中的噪声方法，探讨如何采用差分结构放大器、有源电极、滤波器等方法设计电极单元，以及电极形状和正确的放置方法。结果：采用仪用放大器AD620设计了双极性的有源电极成功用于表面肌电信号检测。结论：实验表明，采用有源电极可以提高信噪比，减小噪声，有效地提取出表面肌电信号。     

表面肌电信号在脑卒中患者上肢运动功能康复中的应用

目的:为脑卒中患者提供一种可视、有趣的游戏训练方式,有效地帮助患者恢复上肢运动功能.方法:在建立一套良好的硬软件系统后,借助虚拟现实技术,将患者手臂肌肉的表面肌电信号(sEMG)和运动传感器信号结合起来完成游戏.结果:患者在该游戏中得到了良好的视觉反馈,上肢运动功能康复效果明显,训练积极性增强.结论:使用sEMG信号可以有效帮助脑卒中患者进行康复训练,康复训练过程有趣实用.     

基于学习矢量量化神经网络的表面肌电信号的模式分类研究

表面肌电信号（ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｍ,ＥＭＧ）是一种复杂的表皮下肌肉电活动在时间和空间上综合的特征图,已被广泛地应用于肌肉运动、肌肉损伤诊断、康复医学及体育运动等方面的研究。通常,在非疲劳、慢变力及等张收缩的情况下所测取的多通道屈伸的肌电信号,既可为控制假肢运动提供一个安全、非侵入的控制方式,也可用于人类运动和生物机械的研究〔１、２〕。随着检测技术、信号处理方法和计算机技术的发展,研究如何从表面肌电中识别出肢体的多种运动模式已经成为康复医学界研究的热点问题之一〔３〕。本文借助于学习矢量量化…     

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。     

脑卒中偏瘫下肢表面肌电信号样本熵用于痉挛性肌张力量化评估的研究

目的：探讨表面肌电信号样本熵与脑卒中偏瘫下肢腓肠肌痉挛等级的相关性。方法：随机选取53例脑卒中恢复期患者为受试者,对偏瘫下肢腓肠肌进行改良Ashworth量表(modified Ashworth scale,MAS)评估,采用单通道无线蓝牙肌电传感器记录被动牵伸状态时腓肠肌表面肌电信号（surface electromyography,sEMG);引入样本熵计算方法提取sEMG的特征信息,分析其与痉挛等级的相关性,并对结果进行验证。结果：对采集的sEMG进行熵值分析,结果显示MAS评估为0级、Ⅰ级、Ⅰ+级、Ⅱ级、Ⅲ级的偏瘫下肢腓肠肌sEMG样本熵分别为：0.6947±0.169、0.7951±0.244、0.8249±0.145、0.8305±0.232、0.9489±0.371,对样本熵进行线性拟合,发现样本熵均值曲线随痉挛等级的升高呈上升趋势,且样本熵与MAS相关(r=0.745,P<0.05),进一步验证发现样本熵符合肌电信号特征与痉挛等级的映射关系。结论：sEMG样本熵可用于脑卒中偏瘫肢体痉挛性肌张力的量化评估,有望为病理性痉挛的精准康复提供有效的检测及评估手段。     

不同步行方式下正常人腰腹肌肌电信号分析

腰痛(low back pain,LBP)是现代社会一个主要的公共健康问题,有报道表明其发病率为30%[1]。约有70%—85%的人发生过腰痛,腰痛已成为就诊的主要原因,是45岁以下人群常见的劳动力丧失的原因,同时也造成了沉重的社会经     

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。     

非特异性下腰痛患者不同桥式运动时腰肌表面肌电信号的变化

目的了解非特异性下腰痛患者在行不同桥式运动时腰肌表面肌电活动的变化。方法选取正常对照与非特异性下腰痛患者各18 例,记录两组受试者行桥式运动、单足支撑桥式运动时的腰肌表面肌电信号均方根值。结果对照组行不同桥式运动时,双侧竖脊肌、多裂肌表面肌电配对比较均无显著性差异(P>0.05);各时段组间同侧同名肌肉表面肌电比较无显著性差异(P>0.05)。患者组行桥式运动时,双侧腰肌表面肌电配对比较无显著性差异(P>0.05);行单足支撑桥式运动时,支撑足侧竖脊肌肌电值较对侧大(P<0.05),前、中、后时段腰肌肌电值无显著性差异(P>0.05)。结论非特异性下腰痛患者行非对称性桥式运动时,双侧竖脊肌收缩力不平衡。     

髋周肌群力量训练对功能性踝关节不稳的疗效及表面肌电评价

目的 探讨髋周肌群力量训练对功能性踝关节不稳(FAI)的疗效,并采用表面肌电(sEMG)进行评价.方法 从2019年1月至2020年6月,青岛市市立医院FAI患者60例,随机分为对照组(n=30)和观察组(n=30).对照组患者接受常规治疗,包括踝关节松动训练、力量训练和平衡训练;观察组加用髋周肌群力量训练.治疗前、治...     

吞咽与吞咽障碍的表面肌电分析

吞咽是由大脑皮质及皮质下中枢控制,多对神经和多组肌肉共同参与的一种复杂反射。表面肌电（sEMG）在一定程度上能实时反映吞咽及吞咽障碍的神经肌肉功能状态,可用于吞咽与吞咽障碍的检测及康复疗效评定。     

表面肌电描记术在神经肌肉损伤评测中的应用

表面肌电描记术（sEMG）是一种检测肌肉激活水平,研究神经肌肉系统性质的无创性技术,现已应用于许多领域。本文介绍sEMG的影响因素、测量方法、信号分析及相关临床应用。     

脑卒中患者四肢肌肉的表面肌电信号特征研究

目的：观察不同强度静态运动负荷对脑卒中患者四肢肌肉sEMG信号变化的影响，探讨脑卒中患者四肢肌肉活动的表面肌电信号特征。方法：15例脑卒中患者和15例正常人对照组参加本实验研究，利用静态运动负荷诱发上肢肘关节屈肌和下肢膝关节伸肌收缩，采用表面电极引导和记录肌电信号并进行线性时、频分析。结果：脑卒中患者患侧下肢股四头肌和上肢三角肌前部的AEMG和MPF均值明显小于健侧，运动负荷对各组观察肌肉MPF时间序列曲线斜率变化均无明显实验效应。结论：静态运动负荷条件下脑卒中患者患侧肌肉sEMG信号活动的振幅降低，频率下降。     

日常生活活动中人体下肢肌肉的表面肌电特性

目的探讨个体完成日常生活活动时下肢主要肌肉群肌电信号特征。方法30 名正常成年人完成7 个基本动作,同步检测双侧股直肌、股内侧肌、股外侧肌、腓肠肌外侧、胫前肌和比目鱼肌的表面肌电平均肌电值(AEMG)。结果和结论在日常生活活动中,左右下肢肌肉的发力有显著性差异,下肢各肌肉发力有显著性差异,男、女性在完成日常生活活动时下肢发力方式不同     

基于表面肌电图的针刺缓解腓肠肌群疲劳的评价

目的利用表面肌电图评价针刺缓解腓肠肌疲劳的效果。方法20 名男性健康志愿者负重直立提踵,疲劳发生后对腓肠肌局部(承筋穴)针刺15 min(针刺组);4 周后进行第二次测试,疲劳发生后休息15 min(非针刺组)。记录不同状态下表面肌电信号和心率。结果两组运动后腓肠肌表面肌电值与运动前相比升高(P<0.05),针刺组针刺后降低(P<0.05),休息组休息后升高(P<0.05)。两组运动后心率明显升高(P<0.05),针刺/休息后较运动后减慢(P<0.05),降低量无显著性差异(P>0.05)。结论针刺可以缓     

表面肌电图在帕金森病中的应用

目前尚缺乏客观有效的检查技术对帕金森病进行诊断和评估。近年来表面肌电图(sEMG)作为一种客观定量的评估方法,已逐渐开始应用于帕金森病神经肌肉状态和运动功能的研究中。本文对近10 年来的相关文献进行综述。     

脑卒中患者前臂表面肌电变化与手功能评定相关性的研究

目的:研究脑卒中患者康复治疗前后前臂屈伸肌群表面肌电值(iEMG)与手功能评定的相关性。方法:检测30例脑卒中患者在综合康复治疗前及治疗4周后的双侧前臂肌群iEMG,并用Lindmark手功能评定方法评估手功能,进行比较分析。结果:治疗后患侧前臂屈伸肌群iEMG值和Lindmark手功能评分较治疗前有明显提高(P<0.01),治疗前患侧iEMG值与Lindmark手功能评分存在直线相关,但治疗后则无相关性。结论:综合康复治疗可促进急性脑卒中患者前臂屈伸肌群肌力及手功能的恢复;iEMG作为肌肉功能量化评定指标,可动态观察脑卒中患者手功能状态。