表面肌电图(SEMG)临床应用新进展

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表面肌电在脑卒中后步行功能障碍分析中的应用进展

表面肌电在脑卒中后步行功能障碍分析中的应用进展

中*雇2020年,第35卷,第3期•综迷•表面肌电在脑卒中后步行功能障碍分析中的应用进展洪姿'朱玉连u’3我国是脑卒中高发国家,步行障碍是脑卒中后常见的并发症。

卒中后步行功能障碍会增加患者跌倒的风险,并直接影响患者的日常生活能力和社会参与度n-21,重新获得和提高步行能力是卒中康复中的一个重要目标。

表面肌电(surface electromyography,sEMG)是一种客观反映神经肌肉系统生物电活动的检测手段和方法,具有非损伤性、多耙点检测,以及肌电信号特征变化与内在生理病理改变一致性的特点'被越来越多地应用于卒中后步行功能障碍的评估中。

本文就sEMG在卒中后步行功能障碍评估中的应用展开了综述,并对今后的研究做出了一定的展望,以期为临床使用sEMG进行评估及进行相关的研究提供一定的参考。

1脑卒中后步行功能障碍的常用表面肌电分析方法1.1定性分析定性分析,即通过观察描述表面肌电信号的特征,从中我们可以直观地得到关于肌肉收缩模式的信息,例如某块肌肉是否缺失了在某个时刻应有的收缩高峰或出现了异常的收缩高峰,也可以大致了解不同个体和活动间肌肉收缩幅度、时长、起止时间上的差异=但定性分析的结果不够精确,且受主观因素的影响,在应用时结合定量分析能够提供更全面的信息在卒中后步行功能障碍的研究中,最常用步态某分期的集合平均曲线(ensemble average curve)进行定性分析14_51。

对肌电信号进行时间的标准化,再将所得曲线进行平均,即得到集合平均曲线,平均后的EMG减小了曲线的变异度,有利于不同个体和不同活动之间的比较,是描述一个运动或者活动所具有的神经支配的最好的方式,且不需要最大等长收缩的标准化^。

此外,也有学者通过对原始肌电的观察进行定性分析™。

1.2定量分析1.2.1振幅参数:卒中后由于肌肉的无力、痉挛、异常激活或神经肌肉代偿,双下肢肌电信号都可能出现振幅上的变化振幅参数反映的是肌肉电位变化的幅度和梯度.排除干扰因素的前提下,其大小取决于运动单位活化的数量和运动单位的激活频率181。

探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值

探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值

探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值表面肌电监测(Surface Electromyography, sEMG)是一种非侵入式的生理信号采集技术,可用于测量人体肌肉的电活动。

在临床康复治疗中,sEMG技术已经被广泛应用于评估和监测患者的肌肉功能,特别是在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中,sEMG技术具有重要的应用价值。

本文将探讨sEMG在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值,并分析其在临床实践中的意义和前景。

脑瘫(Cerebral Palsy, CP)是一种常见的儿童神经发育障碍疾病,其主要特征是姿势和运动障碍,包括口部运动功能障碍。

口部运动功能对脑瘫儿童的生活质量和社会交往能力具有重要影响,因此口部运动训练康复治疗是脑瘫儿童康复的重要内容。

而sEMG技术可以通过监测口部肌肉的电活动情况,客观评估口部运动功能的改善情况,为口部运动训练康复治疗的效果评估提供客观依据。

sEMG技术在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中具有重要的应用价值。

利用sEMG技术评估口部运动训练康复治疗效果,可以帮助康复治疗师更加客观地了解患儿的肌肉活动情况和运动协调能力,为制定个性化的康复训练计划提供依据。

sEMG技术还可以实时监测患儿在口部运动训练中的肌肉活动情况,及时发现问题并进行调整,提高康复治疗的效果。

通过sEMG技术评估口部运动训练康复治疗效果,还可以为科研人员提供丰富的数据资源,促进对口部运动功能障碍的深入研究和治疗方法的探索。

sEMG技术在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中具有重要的临床应用前景和研究意义。

虽然sEMG技术在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中具有重要的应用价值,但也面临一些挑战和问题。

口部肌肉的解剖结构复杂,口部运动功能障碍的原因也多种多样,导致sEMG信号的采集和分析存在一定的难度。

需要不断优化和改进sEMG技术的采集设备和分析方法,提高其信号的稳定性和准确性。

表面肌电综述

表面肌电综述

表面肌电图在临床应用的研究进展【摘要】表面肌电图(surface electromyography, sEMG)是一种通过表面电极记录肌肉运动单位的电活动信号,并对其进行定量观察分析的检查方法。

作为一种客观定量的评估方法,表面肌电图在医疗、体育、人机工程学、工伤评定等领域都得到了广泛的应用。

本文主要对近年来表面肌电在上述领域的应用进行综述。

【关键词】表面肌电图,医疗,体育,人机工程学表面肌电信号是指神经肌肉系统在完成各种随意性和非随意性活动时产生的生物电变化经表面电极引导、放大、记录和显示所获得的一维电压时间序列信号。

表面电极可直接置于皮肤表面,使用方便,可用于测试较大范围的肌电信号,并且提供了安全、简便、无创、无痛的客观指标。

目前,表面肌电评测技术已经在临床疾病的诊断,肌肉力量的评定,肌肉疲劳程度的判断和假肢的控制等方面得到了广泛的应用。

本文主要对近年来表面肌电技术在上述方面的应用做一个综述。

1.表面肌电技术在医疗领域的应用表面肌电技术作为一种定量评估的手段,目前在疾病病理特征的描述、发病机制的探索、疾病诊断和评估、治疗手段的评价和比较等诸多方面都发挥了重要的作用。

下面我们将以实例详细介绍表面肌电在脑卒中、下背痛、脑瘫、颈椎疾病、盆底疾病等诸多疾病的治疗和评估中发挥的作用。

1.1表面肌电技术在脑卒中治疗中的应用脑卒中患者由于中枢神经系统受损,反射性交感神经营养不良、神经血管萎缩等原因常引起足下垂的并发症[1]。

这与中枢神经系统受损后脊髓水平牵张反射亢进有关,在下肢表现为伸肌痉挛,即表现为踝跖屈内翻的偏瘫痉挛模式。

足下垂的出现,可使患肢残存的运动功能或已恢复的运动功能再次丧失,严重影响下肢运动功能的恢复[2]。

近年来,国内外已有较多在脑卒中偏瘫患者中应用sEMG 技术的研究。

2011年杨唐柱等人[3]通过采集和分析15例正常人(正常组)和10例偏瘫患者(偏瘫组)在执行抬臂、梳头、喝水、摸对侧肩、摸后口袋这5项日常生活活动时的上肢相关肌肉表面肌电信号,发现正常组和偏瘫组上肢的相关肌肉的均方根值比值有统计学差异,从而证明了偏瘫患者可采用与正常人不同的肌肉收缩策略来完成日常生活活动。

表面肌电在体育中的实际运用

表面肌电在体育中的实际运用

表面肌电在体育中的实际运用表面肌电(Surface Electromyography,简称sEMG)是一种用于测量人体肌肉活动的技术。

它通过将电极粘贴到身体表面,记录肌肉收缩时产生的电信号,从而提供对肌肉活动的客观评估。

在体育运动领域,sEMG技术被广泛应用于许多方面,包括运动技能的评估、训练效果的监测和运动康复等。

首先,sEMG在运动技能评估中发挥重要作用。

通过监测肌肉活动,可以评估运动员的肌肉协调性、力量输出和动作质量等指标。

例如,在击剑运动中,sEMG可以用于评估运动员的手臂肌肉活动情况,从而判断其动作的准确性和力量输出。

运动技能评估可以帮助教练和运动员识别问题所在,进而制定针对性的训练计划。

其次,sEMG在训练效果监测方面也具有重要作用。

通过比较运动前后的肌肉活动情况,可以评估特定训练方法对肌肉的影响。

例如,在力量训练中,sEMG可以用于监测肌肉激活程度的变化,从而评估训练的效果。

通过及时监测和调整训练计划,运动员可以更有效地提高力量和耐力水平。

此外,sEMG还可在运动康复领域发挥作用。

运动损伤后,肌肉功能的恢复是康复过程中的重要目标之一。

sEMG可以用于监测康复后肌肉的激活情况,评估康复训练的效果。

通过监测肌肉活动的变化,康复专家可以制定个性化的康复方案,帮助受伤运动员尽快恢复肌肉功能。

在对表面肌电的实际运用中,我们需要注意以下几点。

首先,正确放置电极非常重要。

电极应放置在目标肌肉的肌腱或肌肉肥厚部位,以获取更准确的信号。

其次,需要针对具体运动或目标制定合理的参考标准。

不同运动的肌肉活动模式存在差异,因此需要建立相应的参考标准,以便对结果进行有效解读。

此外,sEMG数据的分析需要使用合适的数据处理方法,例如滤波和归一化,以提高数据的准确性和可靠性。

总结回顾地看,表面肌电在体育中的实际运用是非常有价值的。

它可以帮助评估运动技能、监测训练效果和指导康复训练。

通过运用sEMG技术,教练和运动员可以更全面地了解肌肉活动情况,优化训练方法,提高运动表现。

探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值

探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值

探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值表面肌电监测(surface electromyography, sEMG)是一种通过检测表面肌肉电活动来评估肌肉功能和运动控制的技术。

在康复治疗领域中,sEMG技术被广泛应用于评估肌肉功能障碍和康复训练效果的监测。

脑瘫是一种常见的儿童运动发育障碍疾病,患者常有口部运动功能受限的情况。

在脑瘫儿童口部运动训练的康复治疗中,sEMG技术的应用可以帮助康复医师评估患者的口部肌肉功能和训练效果,从而更好地指导治疗方案的制定和调整。

本文将探讨表面肌电监测在评估脑瘫儿童口部运动训练康复治疗效果中的应用价值。

一、脑瘫儿童口部运动功能障碍及康复治疗的挑战脑瘫是一种由于婴幼儿期发生的脑部损伤而导致的永久性运动功能障碍疾病,常见于儿童。

脑瘫患儿在口部运动功能上常常表现为肌肉紧张度异常、舌部运动障碍、咀嚼和吞咽困难等症状,严重影响了患儿的进食和言语功能,严重影响了患儿的生活质量。

针对脑瘫儿童口部运动功能障碍,口部运动训练是常用的康复治疗手段之一。

通过口部肌肉训练,可以改善患儿的口部肌肉功能和运动协调能力,促进进食和言语功能的发展。

口部运动训练存在着许多挑战,包括训练效果难以准确评估、训练方案难以制定和调整等问题。

需要一种准确、客观的评估方法,来帮助康复医师更好地了解患儿的口部肌肉功能和训练效果,从而指导治疗方案的制定和调整。

二、表面肌电监测在评估口部运动训练中的应用表面肌电监测技术是一种通过检测表面肌肉电活动来评估肌肉功能和运动控制的技术。

通过放置电极在肌肉表面,可以实时地记录肌肉电活动信号,从而客观地评估肌肉的收缩程度和协调性,帮助康复医师了解患儿的肌肉功能状况和运动控制能力。

在口部运动训练中,通过放置表面肌电监测电极在口部肌肉上,可以实时监测患儿口部肌肉的电活动情况,客观地评估口部肌肉功能和训练效果。

表面肌电监测技术的应用可以帮助康复医师更准确地了解患儿口部肌肉的功能障碍,有针对性地制定训练方案。

表面肌电信号检测电路在智能穿戴设备控制中的应用

表面肌电信号检测电路在智能穿戴设备控制中的应用

表面肌电信号检测电路在智能穿戴设备控制中的应用表面肌电信号(Surface Electromyography, sEMG)是一种通过电极接触皮肤表面来检测肌肉活动的技术。

随着技术的发展,sEMG逐渐在智能穿戴设备控制中得到应用。

本文将探讨表面肌电信号检测电路在智能穿戴设备控制中的应用,以及对于未来的发展前景。

1. 简介智能穿戴设备已经成为人们生活中的重要组成部分,例如智能手表、智能眼镜等。

这些设备通过感应人体活动来实现各种功能。

而表面肌电信号的检测电路能够实时准确地感应人体肌肉活动,因此在智能穿戴设备的控制中发挥着重要的作用。

2. 表面肌电信号检测电路的原理表面肌电信号检测电路由电极、前置放大器和数据处理单元组成。

电极贴附在皮肤表面,通过捕捉肌肉运动引起的微弱电信号。

前置放大器将这些微弱信号放大,并进行滤波和去噪处理,确保信号的准确性和稳定性。

数据处理单元则对放大并处理后的信号进行分析和解释,最终实现对智能设备的控制。

3. 应用领域表面肌电信号检测电路在智能穿戴设备的控制中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:3.1 健身追踪智能手环通过检测手臂肌肉的sEMG信号,能够记录用户进行锻炼时的肌肉活动情况,如肌肉收缩程度、运动幅度等。

通过对这些数据的分析,用户可以了解自己的运动状态,并根据需要进行调整和改进。

3.2 残疾人辅助对于身体行动不便的残疾人来说,通过检测肌肉sEMG信号来控制智能助行设备,可以极大地提升他们的生活质量。

比如,通过肌肉活动来控制轮椅或者假肢的运动,使残疾人能够更加方便地进行日常活动。

3.3 虚拟现实游戏表面肌电信号检测电路可以用于虚拟现实游戏的控制。

通过检测手臂或手指肌肉的sEMG信号,可以实现游戏中的手部动作的实时感应和准确控制,提供更加沉浸式的游戏体验。

4. 发展前景表面肌电信号检测电路在智能穿戴设备控制中的应用前景广阔。

随着技术的进一步发展,预计将出现以下趋势:4.1 精确度提升目前的表面肌电信号检测电路已经能够实现较高的准确度,但仍存在一定程度的误差。

表面肌电图在康复治疗的应用

表面肌电图在康复治疗的应用

表面肌电图(surface electromyography, sEMG),又称动态肌电图(dynamic electromyography ,DEMG),是从肌肉表面通过电极引导、记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电信号。

它与肌肉的活动状态和功能状态之间存在着不同程度的关联性,因而能在一定程度上反映神经肌肉的活动。

肌肉运动中产生的生物电通过两个测量电极(相对于参考电极)产生电位差,差分放大器检测到该信号后,经过放大、记录后所得到的图形,现代高档的sEMG都是把放大的信号再转化为数字信号,经过通讯系统传输给微机。

微机中的分析软件对所获得的数据进行分析处理,从而完成测试评估等科研或临床诊断任务。

sEMG是一种简单、无创、容易被受试者接受的肌电活动,可用于测试较大范围内的E M G 信号,并有助于反映运动过程中肌肉生理、生化等方面的改变;不仅可在静止状态测定肌肉活动,而且可在各种运动过程中持续观察肌肉活动的变化;不仅是一种对运动功能有意义的评价方法,而且也是一种较好的生物反馈治疗技术。

因而高等院校人机工效学领域的肌肉工作的工效学分析,体育系统(体科所)疲劳判定、运动技术合理性分析、肌纤维类型和无氧阈值的无损伤性预测,医院康复领域神经肌肉功能评价等高等方面均有重要的实用价值。

1康复治疗疗效评定。

针对肌肉康复治疗手段,特别是康复运动训练手段,可作为治疗前、后疗效对比及随访的评估方法。

例如利用sEMG辅助诊断腰背部疾患评估椎旁肌功能。

在手术、外伤、颈肩腰腿痛及其他肌肉功能障碍情况下,通过潜在的肌电信号改变确定肌肉的功能障碍、疼痛等严重程度.S E M G 可与其他先进的康复测试和训练仪器结合,协助诊断和评定各种影响骨骼肌功能的情况,如与视频图像结合可较好地对某些日常活动功能的动作进行分析;与步态分析系统结合,分析异常步态的肌电活动情况;与同步摄像系统结合对照研究,有助于分析并纠正各种异常步态;与平衡测试训练仪和等速测试系统配合使诊断更为明确。

表面肌电图在肌骨骼疾病临床评估的现状和展望34

表面肌电图在肌骨骼疾病临床评估的现状和展望34

表面肌电图在肌骨骼疾病临床评估的现状和展望摘要】表面肌电图是一种高效的评价工具,在肌肉骨骼系统疾病评估中发挥着重要作用。

其可将肌肉功能和康复效果等指标以量化的形式表现出来,为临床康复提供参考。

表面肌电图具有无创、多样分析等特点,特别是在运动分析、肌肉功能的评估方面有着很好的应用研究。

在制定康复计划和目标时充分利用这些指标,对监测康复效果具有一定的参考意义。

希望对表面肌电图在临床康复方面的应用进行论述,扩大其应用范围。

【关键词】表面肌电,肌骨骼[ 中图分类号 ]R2[ 文献标号 ]A[ 文章编号 ]2095-7165(2019)06-0236-01表面肌电(surfaceelectromyography,sEMG)信号是神经肌肉系统在进行随意性和非随意性活动时产生的生物电变化经表面电极引导、放大、显示和记录[1]。

所获得的一维电压时间序列信号,其振幅为0~5000μV,频率为30~350Hz,反映了大脑运动皮层控制之下的脊髓运动神经元的生物电活动形成于众多外周运动单位电位在时间和空间上的总和。

近年来,随着表面肌电检测及分析技术的进步,使其在康复医学、运动医学、体育科学、人体工程学、人类环境改造学、神经病学等领域均具有广阔的应用前景[2]。

1表面肌电的指标表面肌电图临床评估常用指标主要有时域指标、频域指标、激活时间和激活顺序指标、协调性指标等。

时域分析是将肌电信号看作时间的函数,用来刻画时间序列信号的振幅特征,主要包括平均振幅值(averageelectromyogram,AEMG)、积分肌电值(integratedelectromyogram,iEMG)、均方根值(rootmeansquare,RMS)等[3],一定程度上可反映出肌肉活动时运动单位激活的数量、每个运动单位的放电大小、参与活动的运动单位类型以及同步化程度。

频域分析指标是通过对自相关函数做快速傅立叶变换(fastfouriertransform,FFT),据功率谱密度(powerspectrumdensity,PSD)确定表面肌电中不同频段信号分布,能够较好地在频率维度上反映表面肌电的变化情况,主要包括平均功率频率值(meanpower frequency,MPF)、中位频率值(medianfrequency,MF),是临床常用判断肌肉活动时的疲劳程度的指标,其值大小与肌肉组织中快慢肌纤维的组成比例有关。

表面肌电图在推拿临床研究中的应用

表面肌电图在推拿临床研究中的应用
特色疗法 中国民间疗法
CH
I
NA

SNATUROPATHY,Nov
2019,Vo
l
27No
21
表面肌电图在推拿临床研究中的应用
周 勇
(山东省济宁市盲人按摩医院,山东 济宁 272019)
【摘要】 表面肌电图(
sEMG)是神经肌肉系统进行收缩
活动时生物电变化经 表 面 电 极 引 导、放 大、显 示 和 记 录
[]

1 sEMG 指导推拿手法的规范化操作 方磊等 5 通
过对不同水平推拿医 师 以 不 同 力 量 操 作 一 指 禅 推 法 的
上肢肌电信号 MF、
i
EMG、
CR 进行研究,表明一指禅操
作过程中的核心主动 肌 群 是 尺 侧 屈 肌 群、桡 侧 伸 肌 群、
肱三头肌和三角肌;在手法外摆阶段应增强肱三头肌伸
i
EMG)、均 方 根 值 (
RMS)、
平均肌电值(
AEMG)及 协 同 收 缩 率 [
CR,
CR= 拮 抗 肌
积分肌电面积/(拮抗肌 积 分 肌 电 面 积 + 主 动 肌 积 分 肌
电面积)×100% ]等. 频 域 指 标 有 中 位 频 率 (MF)、平
均功 率 频 率 (MPF)、时 间GMPF 曲 线 的 斜 率 (MPF
数量、参与 活 动 的 运 动 单 位 类 型 及 同 步 化 程 度.RMS
是一段时间内瞬间肌电图平方平均的平方根,是放电的
有效 值,与 AEMG 意 义 基 本 相 同.CR 是 反 映 拮 抗 肌
在主动收缩过程中所占比例. MPF 和 MF 在反映肌肉
功能水平的差异方面具有良好的特异性和敏感性,是临

表面肌电技术临床应用

表面肌电技术临床应用

表面肌电技术临床应用表面肌电技术(Surface Electromyography,简称sEMG)是一种通过检测肌肉活动产生的微弱电信号来评估肌肉状态和功能的无创测量技术。

随着科技的发展和临床医学的进步,表面肌电技术在医疗领域的应用越来越广泛,为临床诊断、治疗和康复提供了重要的辅助手段。

一、表面肌电技术原理表面肌电技术通过在患者皮肤表面安放电极,记录肌肉内产生的生物电活动,即肌电信号。

这些信号被放大、滤波和数字化,经过处理后得到肌肉活动的相关参数,如肌电幅值、频率、时域和频域特征等。

通过分析这些参数,医生可以了解肌肉的活动情况,判断肌肉功能的改变和异常。

二、表面肌电技术在临床诊断中的应用1. 骨关节疾病的诊断表面肌电技术可以帮助医生评估患者骨关节疾病时周围肌肉的活动情况,了解肌肉的失衡和损伤情况。

通过测量患者肌电信号的变化,可以对疾病进行早期诊断和鉴别诊断,及时采取措施进行治疗。

2. 运动损伤的评估运动员常常因为过度训练或不当动作造成肌肉损伤,表面肌电技术可以帮助医生评估运动损伤的程度和范围。

通过监测肌电信号的变化,可以及时发现运动员的肌肉疲劳、紧张和劳损情况,并制定相应的康复方案。

3. 中风康复的监测中风患者在康复期间往往面临肌肉无力和运动功能障碍的问题,表面肌电技术可以帮助康复医生监测患者肌肉活动的恢复情况。

通过持续监测患者的肌电信号,可以评估康复治疗的效果,指导患者进行个性化的训练和康复。

三、表面肌电技术在临床治疗中的应用1. 肌肉康复训练表面肌电技术可以帮助患者进行肌肉康复训练,通过监测肌肉活动情况,指导患者正确地进行锻炼。

医生可以根据患者的肌电信号参数调整训练强度和频率,帮助患者恢复肌肉功能,提高运动能力。

2. 神经肌肉疾病治疗一些神经肌肉疾病如痉挛、扭曲症等往往会导致肌肉活动异常,表面肌电技术可以帮助医生监测患者肌电信号的变化,评估疾病的严重程度,并制定个性化的治疗方案。

通过神经肌肉电刺激和肌肉锻炼,可以改善患者的肌肉活动功能,减轻症状。

表面肌电信号检测电路在康复训练中的实时监测与评估

表面肌电信号检测电路在康复训练中的实时监测与评估

表面肌电信号检测电路在康复训练中的实时监测与评估在康复医学领域中,表面肌电信号(Surface Electromyography, sEMG)是一种非侵入性的生物电信号,通过测量肌肉活动产生的电信号来评估患者的肌肉功能。

表面肌电信号检测电路是一种用于实时监测和评估患者肌肉功能的装置,广泛应用于康复训练和生理学研究。

一、表面肌电信号检测技术简介表面肌电信号是通过放置在皮肤表面的电极阵列来检测肌肉活动产生的电信号。

这些电信号可以反映肌肉的收缩强度、活动模式以及协调性。

表面肌电信号检测技术可以用于评估患者的肌肉功能,监测肌肉疲劳以及康复训练的效果。

二、表面肌电信号检测电路的原理表面肌电信号检测电路由多个电极和信号采集模块组成。

电极贴附于患者的皮肤表面,通过感知肌电信号的变化并将其转化为电压信号。

这些电压信号经过放大、滤波和模数转换等处理后,被送入计算机进行实时监测与评估。

表面肌电信号检测电路的设计需要考虑信号增益、噪声抑制以及信号质量等因素。

三、表面肌电信号检测电路在康复训练中的应用1. 肌肉功能评估:通过监测表面肌电信号,可以评估患者的肌肉功能是否正常。

这对于康复医学领域来说是至关重要的,因为准确评估肌肉功能可以帮助医生制定个性化的康复方案。

2. 运动生物力学研究:表面肌电信号检测电路还可以用于运动生物力学研究。

通过实时监测和分析肌肉活动,可以了解运动过程中肌肉的协调性、平衡性以及对称性等指标,为运动员的技术改进提供有力的依据。

3. 康复训练监控:在康复训练过程中,表面肌电信号检测电路可以实时监测患者的肌肉活动情况。

这有助于康复医生及时调整训练强度和方式,确保患者的康复效果。

四、表面肌电信号检测电路的发展趋势随着科技的不断进步,表面肌电信号检测电路逐渐趋于小型化、便携化和智能化。

新一代的表面肌电信号检测电路将更加注重信号的准确性和稳定性,以及对多种肌肉活动的同步监测能力。

此外,与生物信息处理技术、机器学习以及虚拟现实等技术的结合,也将为康复医学领域带来更多的可能性。

表面肌电信号检测电路在人体运动模拟与康复训练中的应用研究

表面肌电信号检测电路在人体运动模拟与康复训练中的应用研究

表面肌电信号检测电路在人体运动模拟与康复训练中的应用研究表面肌电信号(Surface Electromyography, sEMG)检测电路是一种用于测量肌肉活动的技术,该技术已被广泛应用于人体运动模拟与康复训练领域。

通过对sEMG信号的检测和分析,人们可以获得关于肌肉活动的信息,从而为康复训练提供科学依据。

一、sEMG检测电路的原理及构成sEMG检测电路主要由传感器、前置放大器和数据采集系统组成。

传感器负责将肌肉活动转化为电信号,前置放大器用于将微弱的肌电信号放大,数据采集系统则负责将放大后的信号转化为数字信号进行处理和分析。

二、sEMG检测电路的应用场景1. 运动模拟sEMG检测电路在运动模拟中起着重要的作用。

通过对运动模拟器官肌肉群的sEMG信号检测,可以实时监测肌肉的活动情况,从而达到更准确的运动模拟效果。

比如,在机器人技术中,sEMG检测电路可以帮助机器人学习和模仿人体的运动,实现更加自然和精确的动作。

2. 康复训练sEMG检测电路在康复训练中也发挥着重要的作用。

通过监测患者肌肉的sEMG信号,医生和康复师可以了解患者的肌肉活动情况,制定针对性的康复训练计划。

同时,sEMG检测电路还可以对康复训练的效果进行评估和调整,为康复治疗提供科学依据。

三、sEMG检测电路的优势与挑战1. 优势sEMG检测电路具有非侵入性、易操作、成本低等优点。

它可以实时监测肌肉活动,并将信号转化为数字数据进行处理,为运动模拟和康复训练提供准确的肌肉活动信息。

2. 挑战sEMG检测电路在应用中也存在一些挑战。

首先,sEMG信号受到噪声和干扰的影响,因此需要进行滤波和增益调整等处理。

其次,不同个体、不同位置的肌肉可能产生不同的sEMG信号,因此需要对信号进行准确的解读和分析。

四、sEMG检测电路的未来发展趋势随着科学技术的不断发展,sEMG检测电路也在不断改进和创新。

未来,sEMG检测电路有望具备更高的精度和稳定性,并可以实现对多个肌肉群的同时检测。

表面肌电图在孕妇分娩预测研究中的应用进展

表面肌电图在孕妇分娩预测研究中的应用进展

表面肌电图在孕妇分娩预测研究中的应用进展【摘要】明显的宫缩是分娩开始的特征之一,是左右产程的重要因素。

因此,临床上常通过监测产妇的宫缩来预测分娩和判断是否存在早产风险。

目前已有研究表明表面肌电图可以直接反映真性分娩前的子宫肌层细胞的电兴奋和耦合过程,不同的子宫肌电参数能够反映孕期内不同时段的子宫肌层的电活动的性质,区分早产收缩和生理收缩,其对分娩及早产判断的准确率高于当前的其他手段,且具备无创、实时监测等优点,未来表面肌电图在早产预测方面将会有更多的应用。

因此,本文对于表面肌电图在临床孕妇分娩和早产预测的相关研究进行综述。

【关键词】早产分娩表面肌电图预测早产是围生医学中的一个重要、复杂而又常见的妊娠并发症,根据1961年世界卫生组织倡议凡妊娠满28周(孕196天)至37周(259天)间分娩者定为早产(premature delivery,PTD)。

目前应用较多的监测分娩及预测早产的临床手段大多都是间接的反应宫缩的情况和分娩的开始,对于有明显宫缩症状的孕妇是真性分娩还是假性分娩的分辨率较差。

子宫肌层细胞产生的肌电活动,在真性分娩中更频繁更持久,表面肌电图记录到的子宫原始肌电值经过分析后得出的指标与分娩时间有着一定的关联。

因此本文从表面肌电图的各项指标在不同孕期的特点进行综述.1、表面肌电图的概述表面肌电(surface electromyography, sEMG)信号是神经肌肉系统在进行随意性和非随意性活动时产生的生物电变化经表面电极引导、放大、显示和记录所获得的一维电压时间序列信号[1],反映了神经系统控制下的肌肉活动时产生的生物电活动形成于众多外周运动单位电位在时间和空间上的总和。

子宫表面肌电检测的生理学基础是在怀孕至分娩的过程中,子宫肌层会产生一系列的变化子宫表面肌电图(uterine EMG),即利用表面肌电设备记录子宫肌层细胞电活动的方法,对子宫肌层活动时产生的电信号进行分析从而反映子宫肌层的肌电活动情况[2],因此表面肌电图应用于子宫活动的检测属于直接反应子宫肌层的生理学变化特征,而非间接的物理学指标变化。

表面肌电图的分析与应用研究

表面肌电图的分析与应用研究

4 表面肌电图的分析与应用研究表面肌电(surface electromyography, sEMG)图在电生理概念上虽然与针电极肌电图相同,但表面肌电图的研究目的,所使用的设备以及数据分析技术与针电极肌电图是有很大区别的。

相对与针电极肌电图而言,其捡拾电极为表面电极。

它将电极置于皮肤表面,使用方便,可用于测试较大范围内的EMG信号。

并很好地反映运动过程中肌肉生理生化等方面的改变。

同时,它提供了安全、简便、无创的客观量化方法,不须刺入皮肤就可获得肌肉活动有意义的信息,在测试时也无疼痛产生。

另外,它不仅可在静止状态测定肌肉活动,而且也可在运动过程中持续观察肌肉活动的变化;不仅是一种对运动功能有意义的诊断方法,而且也是一种较好的生物反馈治疗技术[50]。

4.1 肌电(electromyography, EMG)信号的产生原理及模式4.1.1肌电信号的产生原理肌肉收缩的原始冲动首先来自脊髓,然后通过轴突传导神经纤维,再由神经纤维通过运动终板发放冲动形成肌肉收缩,但每根肌纤维仅受一个运动终板支配,该运动终板一般位于肌纤维的中点。

当神经冲动使肌浆中Ca2+浓度升高时,肌蛋白发生一系列变化,使细胞丝向暗带中央移动,与此相伴的是ATP的分解消耗和化学能向机械功的转换,肌肉完成收缩。

在肌肉纤维收缩的同时也相应地产生了微弱的电位差,这就是肌电信号的由来。

人体骨骼肌纤维根据功能分为Ⅰ型慢缩纤维,又称红肌,亦即缓慢-氧化型肌纤维;Ⅱa型和Ⅱb型快缩纤维,又称白肌。

“红肌”力量产生较慢,其特点是ATP产生是氧化代谢产生的(即其含有较高的氧化能力),可以维持较长的工作时间,作用主要为保持耐力。

快肌纤维则主要是无氧酵解(糖原代谢)途径,故在相对较短的时间内,易产生疲劳和乳酸堆积[46]。

所以,不同纤维类型因其收缩类型不同,能量代谢改变不同,生理作用不同,故其收缩时的肌电信号也有不同特征,故而肌电信号反过来也可相应反映耐力、生化改变,也就是疲劳度、代谢等方面的情况。

表面肌电信号信号处理方法及其应用

表面肌电信号信号处理方法及其应用

表面肌电信号信号处理方法及其应用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:表面肌电信号信号处理方法及其应用表面肌电信号(Surface Electromyography,sEMG)是一种通过皮肤表面电极采集肌肉电活动的生物信号。

sEMG信号在生物医学领域广泛应用于肌肉疾病诊断、康复训练和人机交互等方面。

sEMG信号采集受到多种干扰,如电极位置、干扰信号和运动噪声等,需要进行信号处理才能准确提取有用信息。

本文将探讨常见的表面肌电信号处理方法及其应用。

一、sEMG信号处理方法1. 滤波sEMG信号的频谱范围通常在10-500Hz之间,而人体运动的干扰信号频率往往高于500Hz,因此可以通过低通滤波器滤除高频噪声。

还可以使用带阻滤波器去除特定频率的干扰信号。

2. 平滑sEMG信号常受到高频干扰或肌肉颤动的影响,为获得较稳定的信号,可以采用平滑滤波器,例如移动平均滤波或中值滤波,消除信号的高频成分。

3. 归一化由于不同个体之间的肌肉生理特性存在差异,sEMG信号的幅值难以比较。

可以对信号进行幅值归一化处理,将信号幅值映射到统一的尺度上,便于进行比较和分析。

4. 特征提取sEMG信号常包含大量冗余信息,为提取有用信息,需要选取适当的特征参数。

常见的特征参数包括时域参数(如均值、方差、波形长度)、频域参数(如功率谱密度、频谱均值)和时频域参数(如小波包系数、短时傅里叶变换系数)等。

5. 模式识别对提取的特征参数进行模式分类和识别,可实现不同肌肉动作或状态的自动识别。

常用的分类方法包括支持向量机、人工神经网络和决策树等。

1. 肌肉疾病诊断sEMG信号可以反映肌肉功能、神经传导和协调性,对多种肌肉疾病如肌无力、肌张力失调和肌萎缩等具有敏感性。

通过对病人肌肉运动信号的采集和分析,可以帮助医生进行准确的诊断和治疗。

2. 运动康复训练sEMG信号可以监测肌肉活动情况,为康复医学提供重要参考。

康复医师可以通过对患者肌肉信号的实时监测和反馈,设计个性化的康复训练方案,提高患者康复效果。

表面肌电图诊断技术临床应用 (2)

表面肌电图诊断技术临床应用 (2)

表面肌电图诊断技术临床应用什么是表面肌电图诊断技术?表面肌电图诊断技术(Surface Electromyography,简称sEMG)是通过检测肌肉表面的电信号来评估肌肉功能和疾病的一种非侵入性诊断技术。

sEMG可以实时地检测和记录肌肉收缩和放松的电活动,从而提供了有关肌肉活动和功能异常的信息。

sEMG技术的原理sEMG技术利用表面肌电图仪器,将电极粘贴在肌肉表面,通过记录肌肉表面电位的变化来检测肌肉的活动。

肌肉的收缩和放松会引起肌肉纤维的电活动,这些电活动会通过神经传导到肌肉的表面,被sEMG电极所接收。

sEMG信号是一种微弱的生物电信号,它包含了来自神经肌肉系统的多种信息。

通过将sEMG信号放大和处理,可以得到有关肌肉收缩强度、肌肉协调性和疾病状态等方面的信息。

sEMG技术在临床应用中的价值sEMG技术在临床应用中具有广泛的价值。

以下是sEMG技术在不同领域的应用示例:运动医学sEMG技术可以用于评估运动员的运动能力和肌肉协调性。

通过记录运动过程中肌肉的sEMG信号,可以分析运动的力度、频率和协调性等指标,对运动员的训练和康复进行指导。

神经科学sEMG技术可以用于研究神经肌肉系统的功能和疾病。

通过记录肌肉的sEMG信号,可以评估神经系统的功能状态,例如神经传导速度、神经病变程度等,为神经科学研究提供重要参考。

康复医学sEMG技术可以用于评估和指导康复训练。

通过记录患者受损肌肉的sEMG信号,可以评估其肌肉功能的恢复程度,并为康复训练提供个性化的指导和反馈。

人机交互sEMG技术可以用于人机交互界面的设计和控制。

通过记录用户的sEMG信号,可以实现基于肌肉活动的人机交互,例如肌电控制的假肢和外骨骼等。

sEMG技术的优势和挑战sEMG技术具有以下优势:•非侵入性:sEMG技术不需要插入体内电极,对人体没有伤害。

•实时性:sEMG技术可以实时地监测和记录肌肉的电活动。

•灵敏性:sEMG信号可以捕捉到肌肉活动的微小变化,提供高分辨率的数据。

表面肌电信号检测电路的实际应用案例分析

表面肌电信号检测电路的实际应用案例分析

表面肌电信号检测电路的实际应用案例分析表面肌电信号(Surface Electromyography, sEMG)是一种用于测量和记录人体肌肉活动的技术。

通过测量表面电极与肌肉之间的电位差,sEMG可以提供有关肌肉活动强度、时域分布和频域分布等信息。

在医学、运动科学、人机交互等领域具有广泛的应用。

本文将通过对实际应用案例的分析,探讨表面肌电信号检测电路在人体运动分析中的重要性和应用前景。

一、实际案例1:运动康复辅助在运动康复领域,表面肌电信号检测电路被广泛应用于评估患者的肌肉功能和运动恢复情况。

以膝关节损伤康复为例,通过将表面肌电电极贴附在大腿肌肉上,可以实时监测病患在康复训练过程中的肌肉活动情况。

根据不同阶段的训练计划,康复师可以根据sEMG结果调整康复训练的强度和频率,提供有针对性的康复方案。

二、实际案例2:人机交互界面表面肌电信号检测电路可用于人机交互界面的设计与控制。

通过监测用户的肌肉活动,可以实现肌肉电位与指令的映射,从而实现非接触式的人机交互。

例如,用户可以通过肌肉活动来控制电脑游戏、智能家居设备或者机器人。

这种基于sEMG的人机交互方式极大地方便了用户,提供了更加自然、直观的操控体验。

三、实际案例3:姿势监测与运动评估在体育科学和运动训练中,表面肌电信号检测电路也被广泛应用于姿势监测与运动评估。

通过将表面肌电电极贴附在运动员的关键肌肉上,可以记录并分析运动员在训练或比赛过程中的肌肉激活情况。

这不仅有助于评估和改善运动员的运动技能,还可用于预防运动损伤和提高运动表现。

四、实际案例4:康复机器人开发随着技术的不断进步,新兴的康复机器人应用领域也给表面肌电信号检测电路带来了全新的应用前景。

康复机器人通过感知受试者的肌肉活动,可以实时调整机器人的运动参数和力度,在康复训练中提供有针对性的帮助。

表面肌电信号检测电路是康复机器人的重要组成部分,为机器人与患者间的交互提供了准确的肌肉活动信息。

结语:通过对表面肌电信号检测电路实际应用案例的分析,可以看出这项技术在医疗康复、人机交互、体育科学等领域具有重要的应用价值。

表面肌电信号检测电路在人体运动模拟中的应用

表面肌电信号检测电路在人体运动模拟中的应用

表面肌电信号检测电路在人体运动模拟中的应用表面肌电信号检测电路(Surface Electromyography Detection Circuit,简称sEMG检测电路)是一种应用于人体运动模拟的技术。

通过测量人体表面肌肉的电活动,可以精确地反映运动状态和肌肉活动的情况。

本文将介绍sEMG检测电路的基本原理、应用领域以及未来发展趋势。

一、sEMG检测电路的原理sEMG检测电路是基于人体肌肉的电活动原理工作的。

当人体肌肉收缩时,肌肉纤维间会产生微弱的电信号,这些信号被肌肉表面的电极捕捉并传输到检测电路中。

sEMG检测电路通过放大、滤波和放大等处理,可以得到肌肉电活动的准确数据。

二、sEMG检测电路的应用领域1.运动医学研究:sEMG检测电路可以用于运动医学研究中,帮助研究者深入了解人体运动的机理和原理。

通过监测肌肉活动情况,可以对不同运动方式进行评估,为运动训练和康复治疗提供科学依据。

2.运动控制与仿真:sEMG检测电路可以用于运动控制和仿真领域。

通过将检测到的肌肉电信号与运动控制系统相连,可以实现运动设备的精准控制,例如假肢控制和外骨骼设备。

此外,sEMG检测电路还可应用于虚拟现实技术中,可以实现根据肌肉活动模拟出真实的运动效果。

3.人机交互:sEMG检测电路还可以用于人机交互领域。

通过监测肌肉活动,可以实现手势识别和控制,使得人与计算机之间的交互更加智能和自然。

例如,可以通过手势控制电脑鼠标或者摆脱键盘鼠标,实现命令的输入和控制。

三、sEMG检测电路的发展趋势随着科技的不断进步,sEMG检测电路在人体运动模拟中的应用还将进一步发展。

未来的发展方向可能包括以下几个方面:1.尺寸和重量的优化:随着电子技术的进步,sEMG检测电路将趋向微型化和轻量化,可以更方便地携带和使用。

这将使得sEMG技术在各个领域的应用更加广泛。

2.无线传输技术的应用:目前,sEMG检测电路一般需要使用导线连接到外部设备进行信号传输和分析。

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➢ 肌肉耐疲劳的不平衡性评估和肌 电疲劳阈的评估
肌肉协调性评估
➢ 身体突然失稳时,正常人提供腰椎节 段性稳定的多裂肌存在提前激活,而 在下腰痛患者中激活时间延迟,提示 腰痛患者腰椎稳定性下降
➢ 习惯性踝关节扭伤患者突然失稳时, 腓骨长短肌的激活时间较正常人延迟 ,弹性的肌贴和稳定鞋佩戴等措施可 以减少扭伤的发生率[1],进一步改善 踝关节周围肌群的稳定性[2]。
表面肌电图的特点
➢ 无创、实时、客观 ➢ 信号受多因素影响,分析指标多样 ➢ 一定程度反映肌肉疲劳、肌力、肌
肉收缩协调性等特征
表面肌电图常用指标
时域指标
将肌电信号看作时间的函数,用来刻画时间序列信号的振幅特征 反映运动单位募集数量的变化,其值与肌肉收缩力有关 ➢ 平均肌电值(average electromyogram,AEMG ) ➢ 积分肌电值(integrated electromyogram,iEMG) ➢ 均方根值(root mean square,RMS)
表面肌电图(SEMG)临床应用新进展
一、SEMG基本知识介绍
肌电图诊断技术
• 肌电图(electromyography,EMG),应用电子学仪器记录肌肉静 止或收缩时的电活动,及应用电刺激检查神经、肌肉兴奋及传导功能 的方 。
• 表面肌电图(surface electromyography,sEMG),又称动态肌电 图(dynamic electromyography ,DEMG),是从肌肉表面通过电 极引导、记录下来的神经肌肉系统活动时的生物电信号。
频域指标
通过对原始数据做FFT变换,据功率谱密度确定表面肌电信号中不同 频段信号分布情况,随肌肉运动至疲劳出现肌电频谱左移,频率下降 ➢ 中位频率值(median frequency,MF) ➢ 平均功率值(mean powe调性指标
反映肌肉运动时拮抗肌和主动肌的协调程度 ➢ 屈曲放松比(Flexion-relaxation Ratio,FRR) ➢ 屈曲伸直比(Flexion-extension Ratio,FER) ➢ 协调收缩率(co-contraction ratio)
【1】Trégouët P1, Merland F, Horodyski MB. A comparison of the effects of ankle taping styles on biomechanics during ankle inversion[J]. Ann Phys Rehabil Med. 2013, 56(2):113-122 【2】 Branthwaite H1, Chockalingam N, Pandyan A, et al. Evaluation of lower limb lectromyographic activity when using unstable shoes for the first time: a pilot quasi control trial[J]. Prosthet Orthot Int, 2013, 37(4): 275-281
【1】Brede E, Neblett R, Mayer T, et al. The Effect of Lumbar Surgery on the Flexion-Relaxation Phenomenon and its Responsiveness to Interdisciplinary Functional Restoration[J]. The Spine Journal, 2011, 11(10): S89-S90 【2】 Maroufi N, Ahmadi A, Khatir S R M. A comparative investigation of flexion relaxation phenomenon in healthy and chronic neck pain subjects[J]. European Spine Journal, 2013, 22(1): 162-168.
➢ 慢性腰痛患者的腰部多裂肌II型 肌纤维萎缩,I型肌纤维比例相 对增大。
➢ 离心收缩对于肌纤维的力量和神 经传导速度的影响要大于向心收 缩。
肌肉力量和疲劳性评估
等长收缩时,表面肌电图 AEMG值一定程度上与肌肉力量 呈正相关,随着肌肉疲劳的发生 发展,表面肌电MF值、MPF值 呈下降趋势。
➢ 肌肉力量大小和健患侧肌肉力量 不平衡性的评估
法)
• 运动医学领域 (生物反馈、运动分析、肌肉训练分析、运动损伤康复)
• 人体工程领域 (人体工程需求分析、风险预防、产品设计和研究)
二、SEMG临床应用进展
SEMG技术的临床应用
肌纤维评估
肌肉抗阻负荷过程中,MPF变 化特征与I型纤维比例呈负相关 ,而与II型纤维比例呈正相关, 由此我们可以根据肌电值的大小 及变化情况来预测肌纤维的类型 及比例大小。
屈曲放松现象评估
➢ 屈曲放松现象是躯干在完全屈曲 过程中观察到的腰椎/颈椎椎旁肌 肌电活动静止的一种正常现象, 超过88%正常人有屈曲放松现象
[1]
➢ 经治疗疼痛缓解后仍然存在腰部 屈曲放松现象异常,可以作为预 测腰痛复发可能性大小的因子
➢ 至少有85%正常人存在颈椎屈曲 放松现象[2],亚临床颈椎病患者 的屈曲放松现象也异常,可以作 为颈椎病发病的预测因子
肌肉协调性评估
➢ 脑卒中伸肘时拮抗肌激活程度大于 屈肘时拮抗肌激活程度相对较小, 提示脑卒中患者治疗中应以强化伸 肌的训练为主
➢ 下肢步态僵硬的脑卒中患者在股直 肌注射肉毒毒素治疗后4周,患者的 下肢股四头肌和股二头肌的协同收 缩率明显降低,步态分析较治疗前 明显改善
➢ 训练有素的运动员肌肉放电整齐, 并且有一定的规律性,而而协调性 差的人做相同动作时会出现多余的 其它肌肉放电现象
其它指标
➢ 触发时间(onset time) ➢ 触发顺序(onset order) ➢ 非线性指标
表面肌电图能够探测的肌肉
表面肌电图的应用范围
• 临床医学领域 (骨关节损伤、外科手术、神经功能、步态分析、人体姿势分析)
• 康复医学领域 (骨与关节损伤康复、神经疾病康复、物理治疗方法研究、主动运动方
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