神經(jīng)肌肉電刺激誘發(fā)的雙相運動疲勞信息檢測與處理技術研究.pdf

1、目前,限制神經(jīng)肌肉電刺激(Neuromuscular electrical stimulation,NMES)廣泛應用的一個主要因素就是由其誘發(fā)的肌疲勞。作為康復訓練中不可避免的一種生理現(xiàn)象,肌疲勞會直接影響刺激的康復效果。通過研究如何探測及評價肌疲勞程度,進一步克服肌疲勞帶來的負面影響,對于神經(jīng)肌肉系統(tǒng)認知、殘障康復工程和臨床理療評價等方面均具有重要的方法學意義。肌肉的各種活動能夠為表面肌電(Surface electromyogra

2、phy,sEMG)所記錄,因此sEMG的特征參量可以用來做表征NMES誘發(fā)肌疲勞的參數(shù)。
　　 研究中設計了NMES誘發(fā)靜相和動相兩種運動條件下的下肢肌肉疲勞的測試平臺與實驗方案。采集得到的sEMG經(jīng)兩點波峰閾值檢測算法濾除NMES干擾、EMD濾除低頻漂移、自適應陷波器降低50Hz及其諧波干擾等預處理,再通過檢測膝關節(jié)角度變化得到NMES誘發(fā)靜相和動相疲勞信息,同時對靜相運動下的sEMG進行頻域特征的提取,得到中值頻率、平均頻率

3、和AR模型指標；用連續(xù)小波變換分析動相運動狀態(tài)下的表面肌電:將小波系數(shù)分為高頻帶和低頻帶兩個部分,以均方根值估計各頻帶肌電信號的幅值,用以分析在疲勞過程中這些參數(shù)的變化趨勢。
　　 研究結(jié)果表明,NMES誘發(fā)靜相運動條件的肌肉疲勞過程中,中值頻率、平均頻率和AR模型指標均可作為疲勞的可靠度量參數(shù)；而NMES誘發(fā)動相運動的疲勞肌電經(jīng)小波分析后,小波系數(shù)低頻帶幅值可有效表征其肌疲勞程度。
　　 本文經(jīng)NMES誘發(fā)靜、動相兩種