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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明显，表面肌电信号可以反映帕金森病患者的肌肉功能。
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肌电生物反馈联合康复训练对脊髓损伤患者运动功能及功能独立性的影响
目的：：观察肌电生物反馈疗法联合康复训练对脊髓损伤(SCI)患者运动功能障碍的康复疗效。方法：60例胸腰段不完全性脊髓损伤患者随机分为观察组和对照组,每组30例。2组均进行常规康复治疗,观察组加用双下肢肌电生物反馈治疗。治疗前及治疗后8周、12周进行下肢肌肉大收缩时表面肌电(sEMG)信号采集、运动功能评定及功能独立性(FIM)评定,比较临床疗效。结果：治疗8周后,2组患者股四头肌、胫前肌大收缩时的sEMG 信号均较治疗前明显提高(P <0.05),治疗后12周继续提高(P <0.01)；观察组 sEMG 信号增幅高于对照组(P <0.05)。治疗8周后,2组患者 ASIA 运动功能评分及 FIM 评分亦较治疗前提高(P <0.05),组间比较差异无统计学意义；治疗12周后,2组 ASIA 运动功能及 FIM 评分较治疗8周后提高更明显(P <0.01),观察组更高于对照组(P <0.05)。结论：肌电生物反馈疗法联合康复训练对胸腰段不完全性脊髓损伤患者运动功能有促进作用,能明显提高患者的股四头肌、胫前肌表面肌电信号及肌力,并能提高功能独立水平,减少并发症。
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sEMG对重庆U20足球队队员集中训练期股直肌的追踪检测
目的 应用表面肌电图(surface electromyography,sEMG)测量青少年足球运动员在训练赛中股直肌的情况,并结合神经系统疲劳指标反应时对运动员疲劳状态做出评估.方法 重庆U20足球运动员3次90 min常规比赛,每场间隔7天.通过BL-420S生物机能系统测量两个试验阶段经双腿下蹲的股直肌sEMG信号,并结合自制光反射测量仪测量两个实验阶段的反应时.记录反应时并在MATLAB7.0编程软件下处理sEMG信号,算出平均功率频率(mean power frequency,MPF)和均方根振幅(root mean square,RMS).两个实验阶段的频域值、时域值和反应时的差异利用配对样本t检验进行统计处理,反应时与sEMG各指标做相关性分析.结果 U20青少年足球运动员第二实验阶段的MPF比第一实验阶段的明显降低(P＜0.05),具有较显著差异,同时在第二实验阶段的RMS和反应时比第一实验阶段增高(P＜0.05),均具有较显著差异.相关性分析中反应时与MPF呈负相关,与RMS呈正相关.结论 sEMG和反应时有明显的相关性,联合应用可以反应运动员训练前后神经肌肉系统的机能状况.
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针刀联合肌内效贴治疗慢性下腰痛35例临床观察
目的:观察针刀联合肌内效贴治疗慢性下腰痛的临床疗效.方法:将70例慢性下腰痛患者随机分成活疗组及对照组各35例,治疗组先行针刀治疗,再予以肌内效贴外用治疗,对照组仅行针刀治疗,观察两组患者治疗前后疼痛量表(VAS)、Oswestry和腰椎功能(JOA)评分及平均肌电波幅(AEMG)、中位频率的斜率(MFs)和平均功率频率(MPF)的变化.结果:两组治疗前后VAS、Oswestry、JOA评分组内比较及治疗后组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);两组治疗前后AEMG、MFS、MPF组内比较及治疗后组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论:针刀联合肌内效贴能显著减轻慢性下腰痛患者的疼痛,改善患者腰部肌肉的肌力、肌张力以及肌肉疲劳程度,纠正腰背部肌群失衡状态,恢复慢性下腰痛患者腰背伸肌的生物力学特性.
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表面肌电信号对脑卒中患者远程居家康复指导的效果研究
目的 探讨表面肌电信号对指导脑卒中患者居家远程康复的效果.方法 筛选2014年7月至2015年6月在上海市第五人民医院神经内科住院治疗的脑卒中患者78例,78例患者通过SPSS统计软件按1:1的比例分成两组,分别为表面肌电信号指导进行居家康复的治疗组(39例)与无表面肌电信号指导居家康复的常规组(39例).采用简化FuglMeyer运动功能量表(FMA)评定上肢功能,通过均方根值(RMS)测定肌肉收缩时的收缩强度.结果 康复治疗前,两组患者上肢FMA评分与RMS评分比较,差异无统计学意义(P＞0.001).康复治疗后,两组患者上肢FMA评分与RMS评分均较康复治疗前增加,差异具有统计学意义(P＜0.001).康复治疗后,治疗组上肢FMA评分与RMS评分均较常规组增加,差异具有统计学意义(FMA:P=0.02;RMS:P =0.018).结论 康复过程中进行表面肌电信号调整康复方案可增强运动功能康复的效果.
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肌电生物反馈疗法联合康复训练对胸腰段不完全性脊髓损伤患者下肢运动功能及表面肌电信号的影响
目的:观察肌电生物反馈疗法联合康复训练对脊髓损伤(SCI)患者下肢运动功能障碍的康复疗效.方法:60例胸腰段不完全性脊髓损伤患者随机分为试验组和对照组,每组30例.两组均进行常规康复治疗,试验组加用下肢肌电生物反馈治疗.治疗前及治疗后8周进行下肢肌肉大收缩时表面肌电(surface electro myogram,sEMG)信号采集及肌力评定,比较临床疗效.结果:治疗后8周,两组患者股四头肌、胫前肌大收缩时的sEMG信号及肌力均有提高(P<0.05),试验组sEMG信号和肌力分别由治疗前15.57±2.31μV、1.04±1.38级提高到治疗后110.38±68.20μV、4.20±0.82级;对照组sEMG信号和肌力分别由治疗前16.35±4.30μV、1.64±1.47级提高到治疗后62.34±4.29μV、3.10±0.40级.治疗后试验组sEMG信号和肌力均高于对照组(P<0.05).结论:肌电生物反馈疗法联合康复训练对胸腰段不完全性脊髓损伤患者下肢运动功能有促进作用,能明显提高患者的股四头肌、胫前肌表面肌电信号及肌力.
关键词： 胸腰段不完全性脊髓损伤 肌电生物反馈疗法 康复训练 下肢运动功能 表面肌电信号 -
电针疗法结合综合康复治疗腓总神经损伤表面肌电图的观察
目的：观察电针疗法结合综合康复治疗腓总神经损伤患者表面肌电图的改善情况，了解电针疗法治疗腓总神经损伤的临床疗效。方法：对确诊为腓总神经损伤的62例患者按随机数字法分为治疗组和对照组各31例，治疗组采用电针疗法、神经肌肉电刺激、肌电生物反馈训练、药物治疗；对照组不采用电针疗法，其他治疗与治疗组相同，观察分析两组患者治疗前后胫骨前肌静态表面肌电活动波幅的变化。结果：治疗8周后，两组患者胫骨前肌静态表面肌电活动波幅较治疗前均有提高，治疗组的胫骨前肌静态表面肌电活动波幅与对照组比较（P<0.01），有显著性差异，有统计学意义。结论：电针疗法对腓总神经损伤患者表面肌电图的表现有明显提高作用。
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单侧痛腰椎间盘突出症的表面肌电信号特征
目的:探索单侧痛腰椎间盘突出症(LDH)患者和健康者的表面肌电图的特征差异.方法:从多裂肌、腹外斜肌和腹横肌收集表面肌电信号的数据,22例右侧痛LDH患者,12例左侧痛LDH患者和22例健康者,受试者在专业人员指导下进行站立,然后尽可能地弯曲,保持完全弯曲再笔直站立,执行5次.使用归一化肌电均方根值(RMS),平均功率频率(MPF)作为分析基础.结果:单侧疼痛LDH组与健康者在多块肌肉的各项变量均有显著性差异,此外LDH组的平均RMS和MPF值均低于健康组.结论:腰椎肌肉的表面肌电信号的RMS和MPF可以作为LDH患者风险的预测因子.同时结合常用的视觉模拟量表进行临床疼痛研究,通过客观测量值来探讨患者的主观反应,随着单侧痛LDH患者主观疼痛值增大,肌电信号的特征值减小,这将有益于患者的康复.
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经穴位电刺激下的表面肌电信号特征分析
目的:探究人体穴位电刺激与相关肌肉活动的关系,通过对经穴刺激诱发的表面肌电信号进行特征分析,阐明经穴电刺激下的肌电信号时域、频域特征参数变化与肌肉的激活程度、疲劳程度之间的定量关系,为康复工程和运动医学研究提供参考依据.方法:以8名健康青年志愿者为研究对象,设计穴位电刺激和自主收缩两种实验模式,采集记录两种模式下对应的指伸肌和尺侧腕屈肌的表面肌电信号,提取表面肌电信号均方根值、平均功率频率、中值频率等特征值,并分析其功率谱变化.通过配对t检验,分析经穴电刺激和自主动作模式的肌电信号特征差异.结果:在经穴电刺激模式下,对应的表面肌电信号均方根幅度增大,且经穴电刺激后,肌电信号的谱分布向高频方向移动,肌电的平均功率频率和中值频率随着刺激时间的延长保持稳定.结论:表明对曲池穴和内关穴位电刺激,能够激活对应的指伸肌和尺侧腕屈肌更多的快肌纤维,使肌肉激活程度提高,对缓解肌肉疲劳具有一定作用.
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基于小波系数熵的表面肌电信号识别
目的:对表面肌电信号进行分类识别.方法:30名健康的志愿者参加数据采集.每名志愿者用右手臂完成两个动作:前臂内旋和前臂外旋.在每个动作中,采集一组表面EMG信号.总共获得30组内旋和30组外旋的表面EMG信号.然后,运用小波包系数熵构成特征向量,用Bayes决策对两种模式信号进行分类识别.结果:当信号长度达350 ms后,正确识别率达到100%.结论:采用小波包系数熵可以有效地提取表面EMG信号的特征信息,达到控制前臂假肢的目的.
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基于熵的动态收缩sEMG信号疲劳特征分析
频谱分析方法常被用来检测肌肉疲劳过程.本文将频率分析和非线性动力学方法结合起来,基于表面肌电(sEMG)信号在不同频率分布不均匀的特点将信号能量分解到不同频带,以此计算功率谱/小波包和熵相结合的功率谱熵/小波包熵来衡量系统的复杂度,进而衡量肌肉的疲劳程度,为用EMG信号研究动态收缩过程中的肌肉疲劳程度提供了新的分析手段和方法.文中方法也适用于其它生物医学信号的分析.
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基于佳小波包的表面肌电信号分类方法
针对表面肌电信号的分类问题,采用佳小波包分解构造能体现分类能力的小波包基,用Fisher线性判别分析对肌电信号各个子空间的相对能量特征进行降维处理,然后利用BP神经网络进行分类识别.实验表明该方法能够有效地从伸肌和屈肌采集的两道肌电信号中识别前臂内旋、前臂外旋、握拳和展拳四种运动模式,是一种稳定、有效的特征提取方法,为非平稳生理信号的分析提供了新的手段.
关键词： 表面肌电信号 最佳小波包 相对能量 Fisher线性判别 -
基于小波包熵的与动作相关表面肌电信号的分类
目的:对与动作相关的表面肌电信号进行分类识别.材料与方法:与动作相关的表面肌电信号是从右手前臂肌群表面采集而来.用小波包变换将信号分解成16个等频带宽的的子空间.之后,计算每个子空间的相对小波包能量和每个信号的小波包熵.结果:正确识别率达到100%.结论:小波包熵能够作为与动作相关的表面肌电信号的特征值来识别不同的动作表面肌电模式.
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步态诱发功能性电刺激同步减重平板训练对脑卒中患者下肢表面肌电信号的影响
目的：探讨步态诱发功能性电刺激与减重平板训练同步治疗对脑卒中患者偏瘫下肢表面肌电信号的影响。方法选择90例脑卒中后偏瘫患者，随机分为同步组（A 组）、分离组（B组）和减重平板组（C 组），每组各30例患者。A 组采用步态诱发功能性电刺激与减重平板训练同步进行治疗，B 组采用步态诱发功能性电刺激与减重平板训练分离进行治疗，C 组仅单纯采用减重平板治疗，共治疗3周，观察对比3组治疗前后患侧胫骨前肌和腓肠肌外侧头的积分肌电值（iEMG）及协同收缩率（CR）、步速、左右步幅差、踝关节活动度（AROM）、Fugl-Meyer 运动功能量表（FMA）下肢部分、改良 Barthel 指数（MBI）和功能性步行分级（FAC）评分。结果治疗后，3组患者胫骨前肌和腓肠肌 iEMG 值、踝背伸及跖屈 CR、步速、左右步幅差、踝关节活动度、FMA 评分、MBI 评分、FAC 评分均较治疗前改善（P 均＜0.05），治疗后 A、B 组前述各项指标均优于 C 组（P 均＜0.05），A 组胫骨前肌 iEMG、踝关节背伸 CR 及 AROM优于 B 组（P 均＜0.05）。结论诱发功能性电刺激与减重平板训练同步治疗可以调节脑卒中偏瘫患者患侧下肢表面肌电信号，两者同步治疗改善表面肌电信号的作用明显优于两者分离治疗及单用减重平板训练治疗。
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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.
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基于多通道表面肌电信号带谱熵的肌肉疲劳度分析
运动性肌肉疲劳特指运动引起肌肉产生大随意收缩力量或者输出功率暂时性下降的生理现象,处理不当会对人体产生严重的运动性损伤.本文通过对人体下肢表面肌电信号进行多通道采集,采用肌电信号频谱分析与非线性动力学结合起来的带谱熵方法,对运动性肌肉疲劳度进行衡量.实验结果显示,随着肌肉疲劳程度的增加,肌电信号频谱开始向低频移动,能量越来越集中,系统复杂度下降,反映复杂度的带谱熵值也随之降低.通过对熵值变化的监测,可以度量肌肉疲劳程度,为体育训练、临床康复训练等疲劳程度的判定提供了一个指标.
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中风康复运动中肌肉异常耦合分析
本文针对中风康复患者运动功能障碍相关的神经肌肉异常耦合和功能评价问题,研究有效的肌间一致性分析方法及指标,探索神经肌肉系统的振荡联系和中风运动功能障碍产生的病理机制,建立基于肌电信号的肌肉功能状态评价标准.首先基于一致性分析方法,对比分析中风患者运动过程中健侧、患侧上肢拮抗肌肌电间的一致性特征;在此基础上利用Z变换显著一致性面积指标量化描述健侧、患侧肌电信号在各功能频带内的耦合性差异;进一步利用动态肌间一致性分析探究肌间一致性与运动任务的关系.通过对中风患者健侧、患侧上肢肘关节屈伸运动中肌间一致性的分析,得到以下结论:中风运动功能障碍患者健侧、患侧肌间一致性均与运动任务相关,而在患侧运动过程中beta频段肌间一致性相对于健侧存在明显缺失,此外beta段肌间一致性与Fugle-Meyer量表具有相关性,表明beta段肌间一致性可以作为辅助评价患者运动功能状态的指标.
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脑卒中患者表面肌电信号与痉挛性肌张力关系分析
为定量评价脑卒中康复患者上肢痉挛性肌张力的大小,提出有效的表面肌电特征指标并研究其与肌张力间的关系,为临床康复评价提供电生理依据.本文选取10名肌张力异常的脑卒中患者,对其进行改良Ashworth评估和肘关节被动正弦曲线运动实验,同时记录肱二头肌和肱三头肌的表面肌电信号,并计算其表面肌电特征指标.结果表明,本文提出的反射肌电阈值可以反映肌张力产生的生理机制并与改良Ashworth量表有显著的相关性,从而达到了定量描述痉挛性肌张力大小的目的,这也说明表面肌电信号用于脑卒中康复患者痉挛性肌张力的量化评价具有临床实用价值.
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基于移动窗的人体下肢运动支撑期和摆动期的识别
假肢是截肢患者重获行动能力的唯一途径,识别人体下肢运动中的支撑期和摆动期,对控制假肢十分重要.本文基于人体下肢表面肌电(sEMG)信号对人行走步态周期中的支撑期、摆动期进行识别.利用加拿大公司生产的Infiniti生理数据采集系统,对人体下肢相关肌肉sEMG信号进行采集,用加权滤波窗进行滤波,并用限高窗进行分析,判定目标肌肉起始收缩的时间点,以确定支撑期、摆动期的开始时间.利用加权滤波窗和限高窗分析股直肌、胫骨前肌sEMG信号,能较为准确的完成对支撑期、摆动期的区分,在一定的容忍度范围内,能得到很高的正确率.实验表明,sEMG信号能够反映人体运动意愿,利用人体下肢相关肌肉进行支撑期、摆动期的识别是可行的,提出的分析sEMG信号的方法有一定的实际应用价值.
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基于非线性尺度小波变换的表面肌电信号的分类
表面肌电信号(Surface EMG, sEMG)是一种复杂的非线性非平稳信号.我们介绍了一种非线性尺度小波变换(Wavelet transform with nonlinear scale, NWT).由于NWT具有渐进缩短时间分辨率的特点,所以有利于从sEMG信号获得精确的时-频信息.首先,用NWT将sEMG信号(30组前臂内旋和30组外旋的sEMG信号)变换为强度分布(时频分布),然后,用由主成分分析获得的强度分布特征值构成特征向量,后,用BP神经网络对两种信号模式的特征向量进行分类识别.结果表明:与两种传统的时频分析方法相比,NWT能够获得较高的正确识别率,同时降低了神经网络计算的复杂度.
