长时间颈部后仰相关局部肌肉表面肌电特征分析
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Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ： ＣＡＯ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ （ Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃａｏｘｉｎｓｈ＠ ｆｍｍｕ ｅｄｕ）
【 Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｎｅｃｋ ｒｅｃｌｉｎｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ
ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ． Ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｃｃｕｒｓ ｂｅｆｏｒｅ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ａｎｄ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ． Ａｔ
ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ ｓｉｇｎａｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
意义（ Ｐ＜０ ０５） ，相关性 ＭＰＦ 指标优于 ＭＦ。 结论 长时间颈部后仰作业会引发斜方肌、胸锁乳头肌和颈
部夹肌疲劳，颈部夹肌先于斜方肌和胸锁乳突肌发生疲劳，同时肌电信号的频域指标可作为一个较好的
评价指标用于颈部肌肉疲劳评价。
关键词 航空机务；后仰姿势；颈部；表面肌电；肌肉疲劳
ＤＯＩ：１０ ３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ． １００２ － ３２０８ ２０２３ ０６ ００５．
ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ０ ９５ ａｎｄ ０ ９６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｔｔｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅｓ ｗｅｒｅ － ０ ９７ ａｎｄ － ０ ９８，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，
ｗｉｔｈ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ （ Ｐ＜０ ０５） ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｌｅ ｆａｔｉｇｕｅ．
【 Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】 ａｖｉａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ； ｂａｃｋｗａｒｄ ｐｏｓｔｕｒｅ； ｎｅｃｋ；ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ； ｍｕｓｃｌｅ ｆａｔｉｇｕｅ
０ 引言
航空机务人员长时间从事高强度精细作业，且
表面肌电图（ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ，ｓＥＭＧ） 技术，
测量在长时间颈部前屈状态下胸锁乳突肌、颈部夹
伤害，导致航空机务人员的肌肉骨骼相关疾病高发。
肌和肩部斜方肌表面肌电信号，发现胸锁乳突肌先
有腰椎疾病，２２ ３％ 患有关节炎 ［１－２］ 。 此外，航空机
劳。 Ｃｈｅｒａｇｈ 等 ［９］ 通过 ｓＥＭＧ 评估参与者日常检修和维修时，
不能以合理、舒适、安全的工作姿势完成相关工作，
容易造成机务人员肌肉疲劳，给机务人员带来健康
目前虽然关于颈部疲劳方面的研究众多，但已
有的研究大多数集中在站立位、坐姿以及仰卧位下
颈部前屈或侧屈状态下肌肉疲劳，较少去关注长时
间颈部后仰造成的颈部疲劳 ［６－７］ 。 徐明伟等 ［８］ 通过
ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｍｕｓｃｌｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｎｅｃｋ ｔｉｌｔ ｂａｃｋ ［ Ｊ］ ． Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２３，４２（６） ：５８１ － ５８８．
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｏｃａｌ
ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ，ａｎｄ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ＲＰＥ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ （ Ｐ ＞ ０ ０５ ） ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ＲＰＥ ｗｅｒｅ
（ ＭＦ ） ， ａｎｄ ｍｅａｎ ｐｏｗｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ （ ＭＰＦ ） ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ， ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｓｅｎｓａｔｉｏｎ ｓｃｏｒｅｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｉＥＭＧ ａｎｄ
摘 要 目的 为降低长时间颈部后仰对航空机务人员身心健康造成影响，探讨航空机务人员在托
举作业过程中长时间保持颈部后仰姿势对颈部肌肉表面肌电的影响。 方法 择 １２ 名在校大学生作为研
究对象，受试者站立在飞机机翼下方保持颈部后仰固定姿势模拟机务人员进行托举作业，记录受试者主
观疲劳感觉评分（ ｒａｔｉｎｇ ｏｆ ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ ｅｘｅｒｔｉｏｎ，ＲＰＥ） ，同时采集斜方肌、胸锁乳头肌和颈部夹肌的表面肌
ＲＭＳ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ
ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｉＥＭＧ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ＲＭＳ ｏｆ ｔｈｅ
屈和懒散姿势下的颈部伸肌和斜方肌肌肉疲劳特
据统计，航空机务人员 ２７ ５％患有颈椎病，２４ １％患
务人员长时间在较高工作负荷状态下工作易发生颈
部疲劳，导致其注意力、作业绩效和任务完成准确性
Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓ’ ｒａｔｉｎｇ ｏｆ ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ ｅｘｅｒｔｉｏｎ （ ＲＰＥ） ｗａｓ ｒｅｃｏｒｄｅｄ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ＥＭＧ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｆ
· ５８２·
北京生物医学工程 第 ４２ 卷
电信号，分 析 并 计 算 肌 电 信 号 均 方 根 （ ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ， ＲＭＳ） 、 积 分 肌 电 （ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ，
ｉＥＭＧ） 、中值频率（ ｍｅｄｉａｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＭＦ） 和平均功率频率（ ｍｅａｎ ｐｏｗｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＭＰＦ） ，并结合主观疲
ｃｏｌｌｅｇｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔｓ． Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｓｔｏｏｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｗｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ａｎｄ ｋｅｐｔ
ｔｈｅｉｒ ｎｅｃｋ ｉｎ ａ ｂａｃｋｗａｒｄ ｆｉｘｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．
肌的 ＭＰＦ 和 ＭＦ 变化与时间呈负相关关系，其中颈部夹肌的 ＭＰＦ 和 ＭＦ 相关程度最高，其相关系数分
别为 ０ ９５ 和 ０ ９６，拟合程度分别为 － ０ ９７ 和 － ０ ９８，差异具有统计学意义（ Ｐ＜０ ０５） ；胸锁乳突肌、斜方
肌和颈部夹肌的时域特征与 ＲＰＥ 相关性无统计学意义（ Ｐ＞０ ０５） ，但频域特征与 ＲＰＥ 相关性有统计学
中图分类号 Ｒ３１８ ０４ 文献标志码 Ａ 文章编号 １００２ － ３２０８（２０２３）０６ － ０５８１ － ０８
本文著录格式 刘洋，曹新生，文治洪，等． 长时间颈部后仰相关局部肌肉表面肌电特征分析［ Ｊ］ ．北
京生物医学工程，２０２３，４２（６） ：５８１ － ５８８． ＬＩＵ Ｙａｎｇ，ＣＡＯ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ，ＷＥＮ Ｚｈｉｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ
ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ （ Ｐ＜０ ０５） ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ＭＰＦ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ＭＦ． Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ Ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ
ｎｅｃｋ ｒｅｃｌｉｎｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍａｙ ｌｅａｄ ｔｏ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ， ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ
第 ４２ 卷 第 ６ 期
２０２３ 年 １２ 月
北京生物医学工程
Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ ４２ Ｎｏ ６
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０２３
长时间颈部后仰相关局部肌肉表面肌电特征分析
刘洋 曹新生 文治洪 秦义隆 高志君 王春晨 杨琳 王航 代静
ｔｈｅ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｈｅ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ． Ｗｅ
ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ （ ＲＭＳ） ，ｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ （ ｉＥＭＧ） ，ｍｅｄｉａｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ＭＰＦ ａｎｄ ＭＦ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｈｅ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ
ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ＭＰＦ ａｎｄ ＭＦ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ
ｍｕｓｃｌｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｎｅｃｋ ｔｉｌｔ ｂａｃｋ
ＬＩＵ Ｙａｎｇ，ＣＡＯ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ，ＷＥＮ Ｚｈｉｈｏｎｇ，ＱＩＮ Ｙｉｌｏｎｇ，ＧＡＯ Ｚｈｉｊｕｎ，
ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎｃｈｅｎ，ＹＡＮＧ Ｌｉｎ，ＷＡＮＧ Ｈａｎｇ，ＤＡＩ Ｊｉｎｇ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ ａｎ ７１００３２
ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ０ ４８ ａｎｄ ０ ８４，ａｎｄ
ｔｈｅ ｆｉｔｔｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ０ ６９ ａｎｄ ０ ７１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ （ Ｐ＜ ０ ０５） ． Ｔｈｅ
ｍｅｎｔａｌ ｈｅａｌｔｈ ｏｆ ａｖｉａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ，ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ａ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｎｅｃｋ
ｒｅｃｌｉｎｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｌｉｆｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｌｅｓ． Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｗｅｎｔｙ
劳感觉评分进行相关性和回归分析。 结果 胸锁乳突肌、斜方肌和颈部夹肌的 ｉＥＭＧ 和 ＲＭＳ 变化与托举
时间呈正相关关系，其中颈部夹肌的 ｉＥＭＧ 和胸锁乳突肌 ＲＭＳ 相关程度最高，其相关系数分别为 ０ ４８
和 ０ ８４，拟合程度分别为 ０ ６９ 和 ０ ７１，差异具有统计学意义（ Ｐ＜０ ０５） ；胸锁乳突肌、斜方肌和颈部夹
【 Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｎｅｃｋ ｒｅｃｌｉｎｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ
ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ． Ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｃｃｕｒｓ ｂｅｆｏｒｅ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ａｎｄ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ． Ａｔ
ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ ｓｉｇｎａｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
意义（ Ｐ＜０ ０５） ，相关性 ＭＰＦ 指标优于 ＭＦ。 结论 长时间颈部后仰作业会引发斜方肌、胸锁乳头肌和颈
部夹肌疲劳，颈部夹肌先于斜方肌和胸锁乳突肌发生疲劳，同时肌电信号的频域指标可作为一个较好的
评价指标用于颈部肌肉疲劳评价。
关键词 航空机务；后仰姿势；颈部；表面肌电；肌肉疲劳
ＤＯＩ：１０ ３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ． １００２ － ３２０８ ２０２３ ０６ ００５．
ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ０ ９５ ａｎｄ ０ ９６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｔｔｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅｓ ｗｅｒｅ － ０ ９７ ａｎｄ － ０ ９８，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，
ｗｉｔｈ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ （ Ｐ＜０ ０５） ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｌｅ ｆａｔｉｇｕｅ．
【 Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】 ａｖｉａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ； ｂａｃｋｗａｒｄ ｐｏｓｔｕｒｅ； ｎｅｃｋ；ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ； ｍｕｓｃｌｅ ｆａｔｉｇｕｅ
０ 引言
航空机务人员长时间从事高强度精细作业，且
表面肌电图（ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ，ｓＥＭＧ） 技术，
测量在长时间颈部前屈状态下胸锁乳突肌、颈部夹
伤害，导致航空机务人员的肌肉骨骼相关疾病高发。
肌和肩部斜方肌表面肌电信号，发现胸锁乳突肌先
有腰椎疾病，２２ ３％ 患有关节炎 ［１－２］ 。 此外，航空机
劳。 Ｃｈｅｒａｇｈ 等 ［９］ 通过 ｓＥＭＧ 评估参与者日常检修和维修时，
不能以合理、舒适、安全的工作姿势完成相关工作，
容易造成机务人员肌肉疲劳，给机务人员带来健康
目前虽然关于颈部疲劳方面的研究众多，但已
有的研究大多数集中在站立位、坐姿以及仰卧位下
颈部前屈或侧屈状态下肌肉疲劳，较少去关注长时
间颈部后仰造成的颈部疲劳 ［６－７］ 。 徐明伟等 ［８］ 通过
ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｏｃａｌ ｍｕｓｃｌｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｎｅｃｋ ｔｉｌｔ ｂａｃｋ ［ Ｊ］ ． Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２３，４２（６） ：５８１ － ５８８．
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｏｃａｌ
ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ，ａｎｄ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ＲＰＥ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ （ Ｐ ＞ ０ ０５ ） ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ＲＰＥ ｗｅｒｅ
（ ＭＦ ） ， ａｎｄ ｍｅａｎ ｐｏｗｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ （ ＭＰＦ ） ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ， ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎｄ
ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｓｅｎｓａｔｉｏｎ ｓｃｏｒｅｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｉＥＭＧ ａｎｄ
摘 要 目的 为降低长时间颈部后仰对航空机务人员身心健康造成影响，探讨航空机务人员在托
举作业过程中长时间保持颈部后仰姿势对颈部肌肉表面肌电的影响。 方法 择 １２ 名在校大学生作为研
究对象，受试者站立在飞机机翼下方保持颈部后仰固定姿势模拟机务人员进行托举作业，记录受试者主
观疲劳感觉评分（ ｒａｔｉｎｇ ｏｆ ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ ｅｘｅｒｔｉｏｎ，ＲＰＥ） ，同时采集斜方肌、胸锁乳头肌和颈部夹肌的表面肌
ＲＭＳ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ
ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｉＥＭＧ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ＲＭＳ ｏｆ ｔｈｅ
屈和懒散姿势下的颈部伸肌和斜方肌肌肉疲劳特
据统计，航空机务人员 ２７ ５％患有颈椎病，２４ １％患
务人员长时间在较高工作负荷状态下工作易发生颈
部疲劳，导致其注意力、作业绩效和任务完成准确性
Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓ’ ｒａｔｉｎｇ ｏｆ ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ ｅｘｅｒｔｉｏｎ （ ＲＰＥ） ｗａｓ ｒｅｃｏｒｄｅｄ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ＥＭＧ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｆ
· ５８２·
北京生物医学工程 第 ４２ 卷
电信号，分 析 并 计 算 肌 电 信 号 均 方 根 （ ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ， ＲＭＳ） 、 积 分 肌 电 （ ｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ，
ｉＥＭＧ） 、中值频率（ ｍｅｄｉａｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＭＦ） 和平均功率频率（ ｍｅａｎ ｐｏｗｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＭＰＦ） ，并结合主观疲
ｃｏｌｌｅｇｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔｓ． Ｔｈｅ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｓｔｏｏｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｗｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ａｎｄ ｋｅｐｔ
ｔｈｅｉｒ ｎｅｃｋ ｉｎ ａ ｂａｃｋｗａｒｄ ｆｉｘｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．
肌的 ＭＰＦ 和 ＭＦ 变化与时间呈负相关关系，其中颈部夹肌的 ＭＰＦ 和 ＭＦ 相关程度最高，其相关系数分
别为 ０ ９５ 和 ０ ９６，拟合程度分别为 － ０ ９７ 和 － ０ ９８，差异具有统计学意义（ Ｐ＜０ ０５） ；胸锁乳突肌、斜方
肌和颈部夹肌的时域特征与 ＲＰＥ 相关性无统计学意义（ Ｐ＞０ ０５） ，但频域特征与 ＲＰＥ 相关性有统计学
中图分类号 Ｒ３１８ ０４ 文献标志码 Ａ 文章编号 １００２ － ３２０８（２０２３）０６ － ０５８１ － ０８
本文著录格式 刘洋，曹新生，文治洪，等． 长时间颈部后仰相关局部肌肉表面肌电特征分析［ Ｊ］ ．北
京生物医学工程，２０２３，４２（６） ：５８１ － ５８８． ＬＩＵ Ｙａｎｇ，ＣＡＯ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ，ＷＥＮ Ｚｈｉｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ
ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ （ Ｐ＜０ ０５） ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ＭＰＦ ｉｎｄｅｘ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ＭＦ． Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ Ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ
ｎｅｃｋ ｒｅｃｌｉｎｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍａｙ ｌｅａｄ ｔｏ ｆａｔｉｇｕｅ ｏｆ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ， ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ
第 ４２ 卷 第 ６ 期
２０２３ 年 １２ 月
北京生物医学工程
Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ ４２ Ｎｏ ６
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０２３
长时间颈部后仰相关局部肌肉表面肌电特征分析
刘洋 曹新生 文治洪 秦义隆 高志君 王春晨 杨琳 王航 代静
ｔｈｅ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｈｅ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ． Ｗｅ
ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ （ ＲＭＳ） ，ｉｎｔｅｇｒａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ （ ｉＥＭＧ） ，ｍｅｄｉａｎ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ＭＰＦ ａｎｄ ＭＦ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ，ｔｈｅ ｔｒａｐｅｚｉｕｓ ｍｕｓｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ ｓｐｌｅｎｉｕｓ
ｍｕｓｃｌｅ ｗｅｒｅ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ＭＰＦ ａｎｄ ＭＦ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｕｌｕｓ
ｍｕｓｃｌｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｎｅｃｋ ｔｉｌｔ ｂａｃｋ
ＬＩＵ Ｙａｎｇ，ＣＡＯ Ｘｉｎｓｈｅｎｇ，ＷＥＮ Ｚｈｉｈｏｎｇ，ＱＩＮ Ｙｉｌｏｎｇ，ＧＡＯ Ｚｈｉｊｕｎ，
ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎｃｈｅｎ，ＹＡＮＧ Ｌｉｎ，ＷＡＮＧ Ｈａｎｇ，ＤＡＩ Ｊｉｎｇ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ ａｎ ７１００３２
ｓｔｅｒｎｏｃｌｅｉｄｏｍａｓｔｏｉｄ ｍｕｓｃｌｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ０ ４８ ａｎｄ ０ ８４，ａｎｄ
ｔｈｅ ｆｉｔｔｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ０ ６９ ａｎｄ ０ ７１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｓ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ （ Ｐ＜ ０ ０５） ． Ｔｈｅ
ｍｅｎｔａｌ ｈｅａｌｔｈ ｏｆ ａｖｉａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ，ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ａ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｎｅｃｋ
ｒｅｃｌｉｎｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｌｉｆｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｃｋ ｍｕｓｃｌｅｓ． Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｗｅｎｔｙ
劳感觉评分进行相关性和回归分析。 结果 胸锁乳突肌、斜方肌和颈部夹肌的 ｉＥＭＧ 和 ＲＭＳ 变化与托举
时间呈正相关关系，其中颈部夹肌的 ｉＥＭＧ 和胸锁乳突肌 ＲＭＳ 相关程度最高，其相关系数分别为 ０ ４８
和 ０ ８４，拟合程度分别为 ０ ６９ 和 ０ ７１，差异具有统计学意义（ Ｐ＜０ ０５） ；胸锁乳突肌、斜方肌和颈部夹