第4课 肌电测量及仪器
肌电图课件
结果。
03
肌电图的解读与解析
肌电图的波形解读
正弦波
正弦波是肌电图中最常 见的波形之一，代表肌
肉的正常活动状态。
周期性复合波
周期性复合波是由多个 肌肉纤维电位组成的波 形，具有特定的周期和
。
肌电图参数异常
肌电图参数异常可能是由于肌肉功 能异常、神经传导异常等原因引起 的，表现为肌肉纤维密度、长度等 参数的异常变化。
肌电图诊断价值
肌电图对于诊断神经肌肉疾病、评 估肌肉功能和运动能力等方面具有 重要的价值，可以为临床诊断和治 疗提供重要的参考依据。
04
肌电图的临床意义
神经源性疾病的诊断
神经肌肉疾病的诊断
01
针对神经肌肉疾病的肌电图检查，有助于早期发现和诊断疾病
。
康复医学的评估
02
在康复医学领域，肌电图可用于评估肌肉功能恢复情况，指导
康复训练。
运动医学的监测
03
在运动医学领域，肌电图可用于监测运动员肌肉疲劳程度和损
伤风险。
肌电图在科研领域的发展方向
01
02
03
基础研究
深入研究肌电图信号产生 的机制和影响因素，为技 术改进提供理论支持。
肌电图与诱发电位的关系
诱发电位
通过特定刺激引发的大脑电活动，以评估神经系统功能。
肌电图与诱发电位的关联
肌电图主要关注肌肉电活动，而诱发电位关注大脑电活动，两者在评估神经系 统功能方面具有互补性。
肌电图与超声的关系
超声
利用高频声波显示组织结构的影像，常用于医学诊断。
应用仪器测量肌力
对记录的数据进行清洗、整理和转换，确保数据的准确性和一致性。
数据分析
运用统计分析方法对数据进行分析，得出实验结果，并解释其意义。
结果报告
撰写实验报告，将实验结果以书面形式呈现出来，供相关人员参考和 使用。
04 肌力测量结果的解读与运 用
肌力测量结果的解读
绝对值解读
01
根据测量仪器显示的数值，判断肌力的大小，了解个体或群体
数据记录
数据处理与分析
在实验过程中，记录每个被测者的基本信 息（如年龄、性别、身高、体重等），同 时记录测量的肌力和相关数据。
对记录的数据进行整理、计算和统计分析 ，得出实验结果，并撰写实验报告。
数据记录与处理分析
数据记录
确保数据记录的准确性和完整性，包括被测者的基本信息、测量设备 的参数设置、测量的肌力和相关数据等。
的肌力水平。
变化值解读
02
比较不同时间点的肌力测量结果，了解肌力的变化趋势，评估
训练或康复的效果。
正常值范围解读
Hale Waihona Puke 03将测量结果与正常值范围进行比较，判断肌力是否正常，筛查
是否存在肌力低下或肌肉疾病。
肌力测量结果的运用
运动训练
根据肌力测量结果，制定针对性的训 练计划，提高运动员的肌肉力量和爆 发力。
实验原理
肌力是指肌肉收缩产生的力量，测量肌力主要依赖于测量设 备的力学原理，如杠杆、弹性元件、传感器等。通过测量设 备对肌肉收缩产生的力量进行测量，可以评估肌肉的力量和 功能。
实验步骤与操作流程
实验准备
实验操作
选择适当的测量仪器，确定测量对象（如 某块肌肉或某组肌肉），准备实验场地和 设备。
按照仪器使用说明进行操作，确保被测者 处于正确的体位和姿势，正确连接和调整 测量设备。
肌电图测量实验
分析：当受试者保持手肘弯曲90°的姿势直到手臂有酸痛现象时，由于肌纤维持续受到高频刺激，处于强直收缩状态，当肌纤维处于疲惫状态时，其肌电图幅值比前两次试验要小得多，大致接近一条直线。
17、关闭主机电源、KL-720生理测量系统软件和移除模组上的连接线。
六、实验结果记录与分析
1.等长收缩实验
分析：等长收缩是指收缩时肌肉的长度保持不变而只有力增加的收缩形式。本次实验采用的是体表电极，所得到的肌电图为多条肌纤维的综合电位，经过整流电路以及积分电路后，大致可以反映肌肉收缩力大小的改变。当受试者肌肉处于松弛状态时，肌电图只有小幅度的波动，幅度基本为零；受试者做手肘弯曲的动作，并保持手肘弯曲90°的姿势2秒钟时，肌肉处于等长收缩状态，即是说肌纤维保持其长度不变，有明显的电位波动，从肌电图上看是一个脉动波，反映了受试者的肌肉从放松到等长收缩状态再到放松的过程。此过程不做功。
肌电图测量实验
一．实验目的
本实验目的在使学生明了肌肉活动时的点位变化，包括肌肉的意志控制的活动及出发活动，同时也使学生认识骨骼肌施力于等收缩和等长收缩时其他肌肉强度的变化。
二、生理原理
骼肌提供了我们身体的支撑，以关节作为转轴，横纹肌直接或以肌腱附着在骨骼上，两组或多组肌肉一相互抗拮的方式运作，当一方收缩时另一方会舒。骨骼肌是有多核的细胞组成，成束肌纤维整齐排列。动作电位自运动神经传向其所支配的肌纤维，引起肌细胞钙离子在短时间增加，以启动肌肉收缩的分子机制。
9、开启主机电源，按主机左下角之SELECT键，观察LCD并选择至MODULE：KL-75002（EMG）。
10、启动电脑。
11、开启KL-720生理测量系统软件。
12、点选Acquire，程式开始经由RS232 PORT攫取测量信号，并将波形显示与图框中。
第四章 肌电信号的检测与处理
比较 引入
50Hz 的电场干扰 分布电容中形成的位移电流
50Hz 的磁场干扰 通过感性偶合引入
措施
通过提高放大系统的共模抑制能增大信号线和干扰源之间
力，抑制干扰
的距离
合理接地的措施：合理设计电路的接地方式是抑制干扰比不可少的措施： 接地良好，减小公共阻抗产生的干扰电压和抑制容性偶合。 避免形成接地环路而产生接地电位差或引入磁场干扰，以避免由于测试系统
ì
ï ï ï肌 膜 ï ï
ì内 层 ： 单 位 膜
ï
í ï
外
î
层
：ìïí ïî
粘 网
多 状
蛋白 纤维
质
ü ý
肌
þ
膜
ï í
肌
细
胞
核
ï ï ï ï肌 浆 ï
ì肌 原 纤 维
ï ï
线
粒
体
í ï
肌
浆
网
ïî
ïî 肌 红 蛋 白
• 肌节：肌细胞收缩与舒张的基本单位。 • Z 线：横跨肌纤维把其分成许多肌节。 • A带 • H带 • M线 • I带
（2）干扰进入系统的途径：
传导偶合
公共阻抗的偶合
近场感应偶合
三种干扰途径的比较
比较 传导偶合
公共阻抗的偶合
近场感应偶合
引入 措施
导线传播
内部个单元之间或两组测量系 以电场为主的电容性偶合以
统 之间存在公共阻抗
磁场为主的电感性偶合
对交流电源线或
消除工频近场偶合干扰
黄伟
生物医学工程
2、工频干扰 在肌电测量中工频干扰的表现：
肌内膜
肌电图测量实验
前置放大器由仪表放大器OP1组成，其增益设计如公式（1）：
（1）
4、隔离电路
隔离电路由OP2所组成，为一光学式隔离电路。
5、带拒滤波电路
利用RC网路所组成的双T带拒滤波器，包含OP3A、Z3、Z4、Z5（或Z6）、Z7、Z8和Z9，若Z3=Z7、Z4=Z8、Z5=0.5 Z3（Z6=0.5 Z3）和 Z9=2Z4，则中心频率可由公式（2）算出。
（2）
6、带通滤波电路
在肌电图攫取电路设计上，由OP4B组成一主动式二阶低通滤波器，其转折频率为1000Hz。转折频率之计算由Z11、Z12、Z13和Z14所决定，如公式（3）
（3）
其通带增益设计如公式（4）
（4）
此高通滤波主要去除信号低频成分的漂移现象，以利于下一级肌力测量。
7、增益放大电路
OP4A为一非反向放大器，可利用Z17/Z18来调整放大增益，如公式（7）
骨骼肌的最基本组成为运动单元（motor unit），可被意识性活化，而众多的运动单元可构成所谓的肌纤维，当单一运动单元（SMU）被诱导活化时，其波形间距为3-10ms，大小为20-2000uV，去电荷频率为6-30Hz。因此，肌纤维收缩时可引起较大的振幅和较高的频率信号，称之为肌电图（Electromyogram EMG）。骨骼肌的肌纤维接受运动神经的支配，当运动神经兴奋时会引发其所支配的所有肌纤维活动，这种过程包括动作电位的产生及肌纤维的收缩。一块肌肉可能有几百个运动神经在支配，神经系统以兴奋不同数目的运动神经方式来控制肌肉不同活动的程度，被兴奋的运动神经单元越多，活动的肌纤维数目也越多，故可以兴奋运动神经的单元数目来控制肌肉活动的程度。和心电图一样，可以用电极从皮肤上加以记录肌电图。意志控制肌肉活动时会产生很多电位变化，EMG的形状不像ECG一样规则，它是由一连串不规则的波形所组成。
肌电图
肌电图测量时可用电极大体有两类：一是皮肤表面电极，它是置于皮肤表面用以记录整块肌肉的电活动，以 此来记录神经传导速度、脊髓的反射、肌肉的不自主运动等；二是同轴单心或双心针电极，它是插入肌腹用以检 测运动单位电位。医学上常用针电极，插入受检的肌肉会引起疼痛，因此在测量食品质地时不可滥用。在相同的 条件下，使用电极面积小者比面积大者记录的电位更大。因此，在食品质地分析时，使用较多的是皮肤表面电极。 它的优点是不引起疼痛，也常在测定神经传导速度时用于记录诱发的EMG反应。表面电极通常为两个小圆盘(直径 约8mm)或长方形(12mm×6mm)的不锈钢、锡或银板构成，安放在被检测EMG的肌肉覆盖皮肤表面，电极间距离视肌 肉大小及检测范围而定。据报道，用表面电极测定咀嚼肌EMG时，若两极问的距离在3.5～40mm，则EMG平均电压 随两极间距离的增大而增高；如两极间距达50ram，平均电压不再增高，反而有下降的趋势。在咀嚼肌EMG测量时 一般两极间距可采用15～20ram。电极应与清洁的皮肤表面良好接触，在皮肤表面可涂以导电膏或生理盐水，皮 肤电阻应小于10k12。接触不良或皮肤电阻太大时会发生干扰。表面电极不能用于引导深部肌肉的电活动，即使 对表浅的小肌肉也不能用它来引导单个运动单位电位和EMG的高频成分。
肌电测定分析课件
断。
肌电图（EMG）：
记录肌肉电活动的图
形，用于评估肌肉功
2
能、神经肌肉控制和
肌肉损伤。
3
肌电图分析：对肌电
图进行量化分析，以
评估肌肉功能、神经
肌肉控制和肌肉损伤。
肌电测定分析的应用领域
运动医学：评估 肌肉功能、运动 表现和康复效果
康复医学：评估 肌肉功能、制定 康复计划和评估 康复效果
神经科学：研究 神经肌肉功能、 神经传导和神经 肌肉疾病
02
肌电图可以反映神经肌肉 功能状态
04
肌电图可以评估疾病的严 重程度和预后
肌电测定分析的临床应用
神经肌肉疾病的诊断
01
肌电图检查：通过检测肌肉 和神经的电活动，判断神经 肌肉疾病的类型和程度
03
实验室检查：如血液检查、 尿液检查等，排除其他疾病
05
肌电图检查与临床症状、实 验室检查、影像学检查相结 合，综合分析，明确诊断
肌电测定分析课件
演讲人
肌电测定分析概 述
肌电测定分析结 果解读
肌电测定分析方 法
肌电测定分析的 临床应用
肌电测定分析概述
肌电测定分析的定义
肌电测定分析：通过 测量肌肉的电活动， 评估肌肉功能、神经
肌肉控制和肌肉损伤 1
的一种方法。
肌电图诊断：根据肌 电图分析结果，对肌
4
肉功能、神经肌肉控
制和肌肉损伤进行诊
示肌肉病变
频率异常：频率异常 升高或降低，可能提
示神经病变
持续时间异常：持续 时间异常延长或缩短， 可能提示肌肉或神经
病变
波形与肌肉收缩关系 异常：波形与肌肉收 缩关系异常，可能提
示肌肉或神经病变
肌肉电活动测量法
肌肉电活动测量法
测量原理
EMG测量是通过将电极置于肌肉表面或插入到肌肉组织中，
记录下来的肌肉电信号。
这些信号代表了肌肉的电活动，可以反映
出肌肉收缩和放松的情况。
EMG信号可以分析出肌肉的激活程度、持续时间和频率等特征，从而对肌肉功能进行评估。
应用领域
肌肉电活动测量法在多个领域有广泛的应用，包括以下几个方面：
1. 生物医学研究：EMG可以用于研究肌肉的运动控制、神经-
肌肉的相互作用等生理机制。
2. 临床诊断：EMG可以帮助医生诊断肌肉疾病、神经疾病和
神经肌肉疾病，如肌无力、帕金森病等。
3. 运动生理学：EMG可以用于评估运动员的肌肉功能，了解肌肉疲劳和康复进程。
4. 工业应用：EMG可以应用于人体工效学研究，评估工作任务对肌肉的影响，帮助改善工作环境和工作方式。
测量注意事项
在进行EMG测量时，需要注意以下几点：
1. 确保电极正确放置：电极应放置在目标肌肉上，遵循测量标准。
放置不当可能导致测量结果不准确。
2. 避免外部干扰：测量时应避免电源干扰、电磁辐射等外部干扰，以保证测量信号的准确性。
3. 测量时的环境要求：应在安静和无干扰的环境下进行测量，以避免环境噪音对测量结果的干扰。
4. 仪器校准和质量控制：使用EMG测量仪器前需要进行仪器校准，并按照要求进行质量控制，以确保测量结果的可靠性。
综上所述，肌肉电活动测量法是一种非常有用的临床技术，可以帮助医生了解肌肉功能和疾病情况。
在正确操作和注意事项的指导下进行测量，可以提高测量结果的准确性和可靠性。
肌电图的测定与分析
S( f )df S( f )df
0
f me d
25
运动单位的同步化Motor Unit Synchronization
非同步化活动减少EMG幅度。
运动单位的同步化增加了 EMG幅度
26
运动单位同步化时EMG幅度与力
27
标准化Normalization
是否可以直接比较不同受试者的EMG呢？ 影响因素
中国体育科技 2007年6期
张秀丽 刘卉 刘学贞
运用美国产Noraxon表面肌电遥测系统对国家射箭队 男、女各12名运动员进行测试。
国家射箭队运动员在射箭动作的不同阶段尚存在部分 不合理的肌肉用力特点。
相对来说,无论是举弓时的肌肉激活顺序、主要肌肉用 力特点,还是动作的一致性,均是女子运动员较男子运动 员合理。
以肌电RMS幅值的“标准差与平均数的比值”这个派
生指标对运动员进行多支箭肌肉用力的一致性评价较
合理。
59
振动与非振动力量练习时肌电图变 化的比较研究
西安体育学院学报 2004 21(4)
许以诚 高炳宏 刘文海 米卫国（上海体育科学研究所 ）
受试者在振动和非振动条件下,分别以动力性和静力性 两种不同方式的进行屈肘练习,练习时施加不同的负荷, 测试肱二头肌、屈腕肌和肱三头肌、伸腕肌的肌电图.
5) 有效频率范围： 0 - 500 Hz 主要频率范围： 50 – 150 Hz
8
信号处理的一般概念
采集频率 信噪比（Signal-to-noise ratio
）
EMG信号的能量与噪音信号的比例。
信号失真（Distortion of the signal）
EMG signal should be altered as minimally as possible for accurate representation
第4课 肌电测量及仪器
Sciatic Nerve Action Potential from Gasser & Erlanger , Am J Physiol 62: 496-524, 1922
4-11
Herbert Gasser 1874-1965
4-35
二．运动单位（MU） n概念：一个运动单位是指由一个前角细胞及 其轴突所支配的肌纤维，是肌肉收缩的最小 功能单位。 n运动单位大小（神经支配比例）：与肌肉的 精细活动有关。
4-36
4-37
4-29
诱发肌电图
神经传导速度的测定
用脉宽为0.2~0.5ms的短脉冲通 过放在覆盖于神经上面的皮肤上 面的皮肤上电极来刺激神经，使 在神经纤维中引起冲动，当兴奋 传到肌肉时，肌肉便进行一次短 促的挛缩，便产生肌电信号。 神经受伤害，传导速度减慢甚至 完全丧失传导性。正常速度为 50m/s，若低于40m/s，则呈病 理性。比如挠神经完全性麻痹， 速度为0m/s，神经冲动不能传导 神经再生后，才能恢复传导
Electromyograph circa 1946 with 35 mm recording camera and loudspeaker from Huddleston & Golseth Arch Phys Med 29:92-98, 1948
4-20
4-21
4-22
典型肌电图仪的结构
+40mV +30mV 0mV
-90mV 0.5~1ms
4-6
肌细胞中的生物电位
肌细胞重的4种生物电位：
终板电位：哺乳动物神经肌肉接头为板状接头（运动终 板），运动终板存在自发电位，为终板电位（End Plate Potential，EPP）。EPP是通过乙酰胆碱使运动终板去 极化所致，接近同步化的多个EPP总和起来，超过临界 电位，就会引起动作电位（局部，不能传播） 损伤电位(Injury potential,IP)：如肌肉某处收到损伤， 将会导致损伤处膜的极化现象减弱或消失，因此在组织 损伤处表面（—）与完整部表面（+）之间将出现一个 电位差，该电位为IP。
第4课 肌电测量及仪器
4-26
异常肌电图
束颤电位，包括单纯束额电位和复合束额电位两类
单纯束颤电位为一种单个运动电位的前角细胞或外用神 经自病变时肌纤维的动作电位 复合束颤电位为单个运动单元所属肌纤维群的同步兴奋 发生破坏时，呈现多相性特征的动作电位。
单个运动单元电位
单纯束颤电位
复合束颤电位
4-27
异常肌电图
纤颤电位，包括诱发和自发纤颤电位两类，凡下运 动神经元变性或损伤，因肌纤维失神经支配均易产 生纤颤电位。 正锐波，失神经肌纤维在骨路肌放松时，常与纤维 电位伴发自发出现的正相波称正锐波
&
4-6
肌细胞中的生物电位
肌细胞重的4种生物电位：
终板电位：哺乳动物神经肌肉接头为板状接头（运动终 板），运动终板存在自发电位，为终板电位（End Plate Potential，EPP）。EPP是通过乙酰胆碱使运动终板去 极化所致，接近同步化的多个EPP总和起来，超过临界 电位，就会引起动作电位（局部，不能传播） 损伤电位(Injury potential,IP)：如肌肉某处收到损伤， 将会导致损伤处膜的极化现象减弱或消失，因此在组织 损伤处表面（—）与完整部表面（+）之间将出现一个 电位差，该电位为IP。
4-23
肌电图仪
上图的肌电图仪可在实时情况和在刺激诱发情况下 获取和测量自发肌电及诱发肌电信号。图中的电极 可采用两种类型的电极：针状电极和表面电极。 针状电极用于记录各运动单元的动作电位，以进行 神经肌肉系统疾病的临床诊断；表面电极用于了解 整个肌肉活动的运动学研究。
4-24
典型肌电图仪的指标（一）
4-8
肌电形成原理
4-9
肌电测量历史
1791年Galvani通过蛙类肌肉收缩研究，证明肌肉 收缩与电有密切关系，是对肌电的最早认识 1851年，法国的Dubois-Reymond最先检测到人 体肌肉收缩时能产生电信号 1907年，Piper利用弦线检流计记录到人臂肌肉的 电势差
肌电图检测
运动单位范围平均为5-10mm，其中下 肢肌肉的运动单位所占的区域最大。一 个运动单位支配的肌纤维量，少者如眼 外肌5-10条，多者如腓肠肌近2000条。 另外每一肌肉含运动单位数量不同，大 者达千个。凡精细运动的肌肉其运动单 位小，而较大力量的肌肉运动单位大。
肌电位发生原理
静息电位：正常肌纤维在静止状态下无电活 动，但由于肌细胞内外存在电位差，膜内为 负，膜外为正，该电位差称静息电位，主要 是由于细胞内钾离子外流所致。
混合相：中度用力时，参与收缩的MU数 量和频率增多，有些区域电位密集不能 分出单个电位，有些区域则可。
干扰相：最大用力时，MUP重叠，无法 分出单个电位，正常人为干扰相。
异常肌电图
一. 针插入和肌肉放松时 1. 插入电位延长：当针极插入或移动停止后，
电位并不立即消失称插入电位延长，为肌纤 维兴奋性增高所致。插入电位可有纤颤、正 相电位和正常MUP。常见于神经源性或肌肉 本身病变。
异常分析：观察潜伏期、中枢运动传导 时 间 （ CMCT）、 波 幅 、 波 形 、 刺 激 阈 值等。运动传导通路的病变可影响MEP， 主要表现为潜伏期和CMCT延长；波幅 减低；波形多相和刺激阈值增高。
临床应用
1. MS：确诊者异常率85%，主要为潜 伏期和CMCT延长，MEP可发现亚临床 病变。
2. 波形改变：多相波增多（>20%）提示异 常。
短棘多相电位：时限短（<3ms），波幅
低（<500uv），位相5-10相，见于肌源 性损害或神经再生。
群 多 相 电 位 ： 时 限 > 3 ms， 波 幅 2 0 0 0 -
3000uv，位相<10相，见于前角细胞和陈 旧性神经根损害。
三. 大力收缩时
肌电图测量实验
肌电图测量实验一．实验目的本实验目的在使学生明了肌肉活动时的点位变化，包括肌肉的意志控制的活动及出发活动，同时也使学生认识骨骼肌施力于等张收缩和等长收缩时其他肌肉强度的变化。
二、生理原理骼肌提供了我们身体的支撑，以关节作为转轴，横纹肌直接或以肌腱附着在骨骼上，两组或多组肌肉一相互抗拮的方式运作，当一方收缩时另一方会舒张。
骨骼肌是有多核的细胞组成，成束肌纤维整齐排列。
动作电位自运动神经传向其所支配的肌纤维，引起肌细胞内钙离子在短时间内增加，以启动肌肉收缩的分子机制。
骨骼肌的最基本组成为运动单元（motor unit），可被意识性活化，而众多的运动单元可构成所谓的肌纤维，当单一运动单元（SMU）被诱导活化时，其波形间距为3-10ms，大小为20-2000uV，去电荷频率为6-30Hz。
因此，肌纤维收缩时可引起较大的振幅和较高的频率信号，称之为肌电图（Electromyogram EMG）。
骨骼肌的肌纤维接受运动神经的支配，当运动神经兴奋时会引发其所支配的所有肌纤维活动，这种过程包括动作电位的产生及肌纤维的收缩。
一块肌肉可能有几百个运动神经在支配，神经系统以兴奋不同数目的运动神经方式来控制肌肉不同活动的程度，被兴奋的运动神经单元越多，活动的肌纤维数目也越多，故可以兴奋运动神经的单元数目来控制肌肉活动的程度。
和心电图一样，可以用电极从皮肤上加以记录肌电图。
意志控制肌肉活动时会产生很多电位变化，EMG的形状不像ECG一样规则，它是由一连串不规则的波形所组成。
肌肉进行等张收缩（Isotonic Contraction）时，肌肉维持固定的张力且会消耗能量，同时肌肉长度亦会改变。
当肌肉长度改变时，它将承担负荷并移动一段相当的距离，以完成有效的做功。
肌肉进行等长收缩（Isometric Contraction）时，肌肉的缩短极微而近于等长，但张力却大增。
纵使等长收缩并不造成身体的移动，然而仍会消耗能量并转变为热及张力的形式，故肌肉的等长收缩作用，因为没有位移的现象，因而没有做功。
肌电图演示ppt课件
肌电图能够检测肌肉的神经冲动传导和肌肉的收缩反应，有助于鉴别神经源性与 肌源性损害，为治疗方案的选择提供依据。
肌电图在肌肉疾病诊断中的应用
诊断肌肉疾病
肌电图可以检测肌肉的神经冲动传导 和肌肉的收缩反应，有助于诊断肌肉 疾病如肌炎、肌无力综合征等。
评估治疗效果
通过肌电图检测肌肉的功能状态，可 以评估治疗效果，指导治疗方案调整 。
高频肌电图技术
总结词
高频肌电图技术能够提供更精细的肌肉活动信息，有助于更准确地评估和诊断肌肉疾病和神经病变。
详细描述
随着科技的进步，高频肌电图技术不断发展，其采样频率更高，能够捕捉到更多的肌肉电活动细节。 这使得医生能够更准确地评估肌肉疾病的严重程度，以及神经病变对肌肉的影响。
神经肌肉电生理技术在康复医学中的应用
肌电图与事件相关电位的区别
事件相关电位主要检测大脑的认知电活动，而肌 电图主要检测肌肉的电活动。
3
适用范围
事件相关电位常用于评估认知障碍和痴呆等神经 系统疾病。
05
肌电图的临床意义与局限 性
肌电图在神经系统疾病诊断中的应用
诊断神经根病变
肌电图可以检测神经根受压或损伤时所引起的神经传导速度减慢或阻滞，有助于 诊断神经根病变。
肌电图的局限性
假阳性与假阴性
肌电图检测结果可能受到多种因素的影响，如患者的配合程度、电 极放置位置等，可能导致假阳性或假阴性的结果。
对患者有一定的创伤
肌电图检测需要将电极插入肌肉中，对于患者有一定的创伤和不适 感。
费用较高
肌电图检测费用较高，可能限制其在临床的广泛应用。
06
未来肌电图技术的发展趋 势与展望
神经传导异常
肌电图的测试与分析
第40页
3.3肌纤维类型与肌电关系 3.3.2 肌纤维类型与肌肉疲劳和肌电关系
Ochs (1977) 发觉让受试者用最大力量收 缩至疲劳，ST%高比目鱼肌(70%ST)IEMG与疲劳 前比没有显著改变，而腓肠肌(50%FT)IEMG则 显著减小。
肌电图的测试与分析
第23页
4.２ 肌电改变与肌肉疲劳关系 4.2. 2 肌肉工作过程中肌电频谱改变
肌电图的测试与分析
第24页
3.1 肌电改变与肌肉疲劳关系 3.1. 2 肌肉工作过程中肌电频谱改变
C.J.De Luca 等人研究了手指肌以20%、40%、 60%、80%和100%MVC收缩时肌电改变，
Viitasalo(1978)发觉，用30%MVC、50%MVC和 70%MVC强度令股四头肌进行疲劳性等长收缩时， 平均功率频率(MPF)伴随工作时间延长而降低， 而且负荷越大降低越显著。
肌电图的测试与分析
第21页
4.２ 肌电改变与肌肉疲劳关系 4.2. 2 肌肉工作过程中肌电频谱改变
肌电图的测试与分析
肌电图的测试与分析
第36页
3. 2肌力与肌电关系
肌电图的测试与分析
第37页
3.2肌力与肌电关系
Toshio Moritani and Masuo Muro(1987) 研究发觉，肌肉以20%、40%、60%和 80%MVC递增力量收缩时，肌电峰电位幅 值随力量增加而增高。
肌电图的测试与分析
第38页
肌电原理与应用
肌电图的测试与分析
第1页
肌电与肌电图概念
肌电------骨骼肌兴奋时，因为肌纤维 动作电位产生、传导和扩布，而发生电位改 变称为肌电。
肌电图-------用适当方法将骨骼肌兴奋 时发生电位改变引导、统计所得到图形，称 为肌电图(electromyogram, EMG)。
运动肌电测试分析系统实验指导书
人体上肢运动表面肌电测试实验一、实验目的（1）了解人体人体肌肉及主要肌肉群位置；（2）掌握运动肌电测试分析系统的组成及使用方法；（3）掌握表面肌电信号分析方法；（4）了解人体日常生活活动上肢运动表面肌电特征。
二、实验设备及仪器（1）16通道Biovision肌电采集盒；（2）肌电电极；（3）DASY Lab分析软件及计算机系统；（4）75%的医用酒精及棉球。
三、实验内容及方法（1）极的位置本试验所测肌肉为三角肌（中部）、肱二头肌、肱三头肌三块肌肉，电极安置的具体贴放位置按照图1，两记录电极的方向顺着肌纤维的纵轴方向，参考电极和记录电极形成正三角形，两电极间的距离大约为2～3㎝。
人体肌肉及主要肌肉群位置（2）皮肤处理用75％的医用酒精反复擦试表面电极安放点及安放点附的皮肤，以去除皮肤表面的油污、坏死的角质层，或用砂片摩擦。
（3）测试系统连接测试肌电电极线连接至Biovision肌电采集盒通道，肌电采集盒连接线连接至计算机USB接口，打开DASY Lab分析软件，测试系统连接是否正常。
（4）试验内容被试者测试上肢分别进行13个人体日常生活动测试，为了确保试验数据的准确性，每个动作进行了3次肌电信号采集，为避免肌肉疲劳，每次采集数据间隔1min。
表1 个人体日常生活动动作四、数据处理DASY Lab分析软件求取每个动作平均幅值和积分肌电的第50百分位数（即中位值），对其进行对比分析。
试分析完成每个动作单位激活的数量，参与活动的运动单位的放电总量，进而得出完成哪个动作肌肉发力最大。
重复性作业上肢肌肉疲劳的表面肌电实验一、实验目的（1）了解应用运动肌电测试分析系统分析肌肉疲劳的实验方法；（2）掌握分析肌肉疲劳分析的指标；（3）掌握表面肌电信号分析方法；（4）熟悉DASY Lab分析软件，掌握分析肌肉疲劳分析的指标求解方法。
二、实验设备及仪器（1）16通道Biovision肌电采集盒；（2）肌电电极；（3）DASY Lab分析软件及计算机系统；（4）75%的医用酒精及棉球。
肌电相关知识及电极介绍
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电极分类：
测量肌电信号采用的测量电极可以分为针电极 和表面电极分类。
针电极
针电极多用于临床诊断和基础研究。 优点
可以测量深层肌肉的肌电活动，而且针电极涉及的运动 单元数目少，更具针对性，能清楚地导出单个运动电位或单 个肌纤维的电位变化，能研究肌肉内深部某一束肌纤维的功 能。
缺点 ① 所测试的区域小，不能反应整块肌肉的机能状态；
② 有创性，而且进针的位置、深浅及手法都十分关键，对 操作者的要求很高；
③ 无法测量运动时的肌电变化。
表面电极
表面肌电电极适用于浅表骨骼肌，可直接应用于运动训 练中。表面电极用直径1cm以内的银—氯化银电极作为引导 电极，把电极固定在被测定肌肉的皮肤上（当肌肉收缩时， 根据容积导体原理，动作电位可从肌纤维组织液的导电作用 ，反映到皮肤表面），一般放在肌腹处或放在肌肉运动点处 。
2 数据处理
实验中采用在时域范围内对 sEMG 信号进行分析。 信号段选取 根据生理记录仪6280 记录软件中的标定结果， 将指力传感器的输出电压转换为力量曲线， 选择长度为1 s 且在目标力量 ±0. 25N%范围内波动的力量平稳段， 将该段 sEMG 信号用于分析。
滤波处理 在 Matlab7.0 中， 用椭圆滤波器对原始 sEMG 信 号进行带通滤波，计算各通道滤波处理后 sEMG 信号 RMS 值。首先以500 点为一个时间窗， 窗不重叠， 将经过滤波处 理的2 000 点的 sEMG 信号分成4 段， 分别计算每段的 RMS 值。
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第4课肌电测量及仪器.txt心若无尘，一花一世界，一鸟一天堂。
我曾经喜欢过你，现在我依然爱你希望月亮照得到的地方都可以留下你的笑容那些飘满雪的冬天，那个不带伞的少年，那句被门挡住的誓言，那串被雪覆盖的再见生物电测量与仪器——肌电测量及仪器刘谦Qianliu@华中科技大学·生命科学与技术学院BIoMedical Measurements and Instrumentation（BMI）内容肌细胞中的生物电位肌电的引导与记录典型肌电图仪的结构与指标肌电图检查肌肉系统肌肉是由肌细胞通过结缔组织连接在一起，两端和肌腱连接每块肌肉附在骨骼及其它结缔组织上，在神经系统的管理下，组成能够执行一定运动机能的机械效应系统。
骨骼肌结构模式图0.01~0.1cm肌细胞中的生物电位兴奋和收缩是骨骼肌的基本机能，是产生肌电图的基础。
肌电图是不同机能状态下骨骼肌电位变化的记录。
骨骼肌记录电位的变化与肌肉的结构、收缩力学、收缩时的化学变化有关。
肌电图是记录肌肉安静和随意收缩状态下及周围神经受刺激时的各种电生理特性的技术肌细胞中的生物电位肌细胞重的4种生物电位：静息电位（Resting Potential, RP）：跨膜电位，蛙骨骼肌细胞的静息电位为-50～-70mV,哺乳动物的肌肉和神经细胞为-70～-90mV动作电位：膜电位发生去极化和复极化，并向四周传播而引起的电位。
持续时间为0.5~1ms。
-90mV0mV+40mV+30mV0.5~1ms肌细胞中的生物电位肌细胞重的4种生物电位：终板电位：哺乳动物神经肌肉接头为板状接头（运动终板），运动终板存在自发电位，为终板电位（End Plate Potential，EPP）。
EPP是通过乙酰胆碱使运动终板去极化所致，接近同步化的多个EPP总和起来，超过临界电位，就会引起动作电位（局部，不能传播）损伤电位(Injury potential,IP)：如肌肉某处收到损伤，将会导致损伤处膜的极化现象减弱或消失，因此在组织损伤处表面（—）与完整部表面（+）之间将出现一个电位差，该电位为IP。
肌电形成原理肌电信号发源于中枢神经一部分的脊髓中的运动神经元，运动神经元轴突伸展到肌纤维，经终板区与肌纤维耦合。
神经元和肌纤维构成运动单元。
大脑发出兴奋向下传导后，运动神经元产生动作电位，沿轴突到末梢与肌肉的运动终板，该动作电位促使释放乙酰胆碱，乙酰胆碱使终板离子通透性变化，产生终板电位，该电位使肌细胞去极化，产生肌纤维的动作电位，并沿肌纤维向两边传播，使肌纤维内发生变化，产生收缩，大量肌纤维收缩产生肌肉力肌电形成原理肌电测量历史1791年Galvani通过蛙类肌肉收缩研究，证明肌肉收缩与电有密切关系，是对肌电的最早认识1851年，法国的Dubois-Reymond最先检测到人体肌肉收缩时能产生电信号1907年，Piper利用弦线检流计记录到人臂肌肉的电势差肌电测量历史1922年Gasser和Erlangre用阴极射线示波器观察到了肌电图，获1944年诺贝尔奖Sciatic Nerve Action Potential from Gasser & Erlanger , Am J Physiol 62: 496-524, 1922Herbert Gasser1874-1965Joseph Erlanger1888-1963肌电的引导与记录肌电电极针状电极单极同心针电极、双极同心针电极、多导同心针电极铂金丝材料，消毒后插入肌肉内引导肌电信号分析运动单元电位表面电极银和不锈钢等作为材料，放在皮肤表面，测量电极下方局部肌肉的电活动，无损检测适用于诱发电位或运动时肌肉的变化，引导出的为多条肌纤维的综合电位，不能作为运动单元电位分析Monopolar NeedlesModern Concentric NeedleRecording Intramuscular EMG Signals Using Surface ElectrodesRehabilitation Institute of Chicago, ChicagoNikolay S. Stoykov, Madeleine M. Lowery, et al肌电图仪肌电图EMG（Electromyography）是肌肉产生的生理电信号的记录。
它可以通过放置在皮肤上的表面电极来测量，也可以用针电极经皮肤插入肌肉来测量。
肌电图的幅度与电极放置部位有关，范围大约为 20μV~50mV，带宽为20~5000Hz。
肌电图仪由电极、前置放大器和主放大器、示波器波形显示及描记器组成。
现代肌电图仪常与诱发电位仪合为一体，由微机控制，为“无笔描记型”，用电视监视器显示波形，由热阵打印机或激光打印机打印波形。
Electro = electricityMyo= muscleGraphy= drawing or recording肌电图测量系统框图典型的EMG放大滤波电路肌电特征：20μV~50mV，带宽为20~5000Hz （随肌肉的解剖部位，电极种类、大小及位置有关）Electromyograph circa 1946 with 35 mm recordingcamera and loudspeaker from Huddleston & GolsethArch Phys Med 29:92-98, 1948典型肌电图仪的结构肌电图仪上图的肌电图仪可在实时情况和在刺激诱发情况下获取和测量自发肌电及诱发肌电信号。
图中的电极可采用两种类型的电极：针状电极和表面电极。
针状电极用于记录各运动单元的动作电位，以进行神经肌肉系统疾病的临床诊断；表面电极用于了解整个肌肉活动的运动学研究。
典型肌电图仪的指标（一）前置放大器噪声：应小于5uV。
灵敏度：5、10、20、50、100、200、500、1000、2000、5000、10000uV／cm扫描速度：1、2、5、10、20、50、100、200ms／cm刺激频率：0.2、0.5、1、2、5、10、20、50Hz刺激脉宽(持续时间)：0.1、0.2、0.5、、1ms刺激幅度：×1时，0~50V；×10时，0~500计算机功能：记亿、叠加、信号延迟、传导速度计算典型肌电图仪的指标（二）叠加次数：1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024。
记录速度：①实时记录时：25、50、100、250、500 mm/s，②记忆记录：20 m/s单幅。
记录内容：①实的记录时：记出两线信号、时标、灵敏度、走速、病号；②单幅记录时：记出两线信号、时标、病号、灵敏度、扫描速度、刺激点距离、潜伏期、传导速度等。
符合国家医用通用电气安全标准GB9706.1符合国际肌电图诱发电位仪专用安全标准IEC60601-2-40异常肌电图束颤电位，包括单纯束额电位和复合束额电位两类单纯束颤电位为一种单个运动电位的前角细胞或外用神经自病变时肌纤维的动作电位复合束颤电位为单个运动单元所属肌纤维群的同步兴奋发生破坏时，呈现多相性特征的动作电位。
单个运动单元电位单纯束颤电位复合束颤电位异常肌电图纤颤电位，包括诱发和自发纤颤电位两类，凡下运动神经元变性或损伤，因肌纤维失神经支配均易产生纤颤电位。
正锐波，失神经肌纤维在骨路肌放松时，常与纤维电位伴发自发出现的正相波称正锐波纤颤电位正锐波诱发肌电图反射性肌电图在不同频率和强度刺激下，观察该神经所支配肌肉诱发电位的波形、刺激阈值及潜伏期（M 波）电刺激外围神经后，肌电诱发M波后会出现反射波(H波)H波为检测脊髓前角细胞兴风的重要指标，H/M比值是上运动神经元病变诊断的重要肌电指标之一，正常值为0.65~0.75诱发肌电图神经传导速度的测定用脉宽为0.2~0.5ms的短脉冲通过放在覆盖于神经上面的皮肤上面的皮肤上电极来刺激神经，使在神经纤维中引起冲动，当兴奋传到肌肉时，肌肉便进行一次短促的挛缩，便产生肌电信号。
神经受伤害，传导速度减慢甚至完全丧失传导性。
正常速度为50m/s，若低于40m/s，则呈病理性。
比如挠神经完全性麻痹，速度为0m/s，神经冲动不能传导神经再生后，才能恢复传导Surface EMG 参数Differential Electrode Configuration:Detection surfaces two parallel bars 1 cm apartBandwidth of 20-500HzCommon Mode Rejection Ratio > 80 dBNoise < 2 uVRMS (20-500 Hz)Input Impedance > 100 MegaOhmsA Classification Method of Hand Movements Using Multi Channel ElectrodeKentaro NAGATA, 900. JapanMulti-channel signal analysis肌电图的应用肌电图检测在神经源性和肌源性疾病的鉴别诊断方面，以及对神经病变的定位，损害程度和预后判断方面有重要价值：神经源性疾病：周围神经病损（包括糖尿病、酒精中毒、尿毒症等）颈椎病、单瘫运动元性病、面神经麻痹、多发性神经炎、脊髓前角病损、脱髓鞘病、交叉瘫以及神经源性性功能障碍的诊断等。
肌源性疾病：肌营养不良症、肌萎缩、周期性麻痹、重症肌无力、肌强直综合征、神经与肌肉接头病等。
结缔组织病：多发性肌炎、皮肌炎、多发性硬化病、红斑狼疮病、废用性肌萎缩、风湿性关节炎等病。
肌电图的应用体育研究肌力和肌电的定量关系确定在完成相同负荷时的工作状态下，肌肉疲劳时肌电振幅和频率变化研究肌肉活动的协调能力：训练程度搞的运动员在完成相同动作时，肌肉放电整齐，并且有一定的规律性肌电图的应用人机智能系统日本筑波大学开发的HAL-3/HAL-5应用表面肌电信号作为反馈控制信号，调整外骨骼力矩，实现助力的目的在假肢系统中，EMG应用于假肢手，作为控制信号源，实现假肢根据人的意识实现相应的动作二．运动单位（MU）n概念：一个运动单位是指由一个前角细胞及其轴突所支配的肌纤维，是肌肉收缩的最小功能单位。
n运动单位大小（神经支配比例）：与肌肉的精细活动有关。