肌电图的测定与分析PPT推荐.ppt

1、l信号失真（信号失真（Distortionofthesignal）EMGsignalshouldbealteredasminimallyaspossibleforaccuraterepresentation10电信号噪音特征l电子设备固有噪音所有电器均有，使用高质量设备可减少。频率范围：0几千Hz。l环境噪音电磁幅射源（无线电广播、电线、荧光灯）主要频率：50Hz幅度：13倍EMGsignall运动伪迹电极与皮肤、电极线缆可以合适的线路减少频率范围：020Hz11通过电极和放大器减少信号干扰l差动（微分）放大减少电磁辐射噪音双电极输入l电极的稳定性电极的化学稳定性电极的移动、排汗、湿度变化等l

2、随着电极品质的提高，对皮肤处理、剃除毛发的要求在下降。12差动（微分）放大DifferentialAmplification13EMG电极的放置一般在肌腹中间。不要靠近肌腱、不要在肌肉边缘、要与肌肉平行。14不同放置部位的EMG结果15参考电极的放置（接地）l尽可能远离记录电极l电中性组织（多骨组织）l良好的电极接触（大尺寸、良好的粘合接触）16滤波器类型l便件滤波器模拟电路：放大器、电阻、电容l软件滤波器数字滤波器（数学运算）17滤波器的种类LPFilter20Hz250Hzl低通过滤波lLowpassfilter（LP）18BPFilter20Hz250Hzl带通滤波lBandpassfi

3、lter（BP）Filter19BS20Hz250Hzl带阻滤波器lBandstopfilter（BS）Example:50Hzfilter50Hz20相位移动PhaseShiftl过滤器引起相位改变通过过滤器时，频率成份的时间延迟也可能会产生波形扭曲l通过电路的改进、过滤窗口的选择去除Shift21肌电整流类型RectificationRawEMGFull-waveRectifiedEMGHalf-waveRectifiedEMGDelete22积分IntegrationAreaUnderaCurveUnits=mV-msec23EMG幅度分析均方根振幅RootMeanSquare24过零率

4、NumberofZeroCrossingsl信号通过零值基线的次数。l在进行FFT运算前曾广泛应用。25EMGEMG频谱分析频谱分析FrequencyFrequencySpectrumSpectruml快速傅利叶转换FastFourierTransform（FFT）l平均功率频率MPF是所有频率成份功率的平均值对应的频率。中位频率（MedianFrequency）是把功率谱曲线分成功率或面积相同的两部分的频率26运动单位的同步化MotorUnitSynchronization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27运动单位同步化时EMG幅度与力28标准化Normaliz

5、ationl是否可以直接比较不同受试者的EMG呢？l影响因素不同的肌肉横断面不同的肌肉长度不同的快慢肌纤维比例不同的肌纤维募集方式不同的肌纤维激动频率29标准化方法l用最大用力值来标准化l用最大用力值的百分比表示亚极量用力，如50%、75%等。l一般用最大随意收缩（isometricMVC）。30lMVC时的股四头肌积分肌电值=5.76mV-msecl50%亚极量收缩时积分肌电值=2.13mV-msec2.13mV-msec5.76mV-msec=比例:.3731电机械延迟ElectromechanicalDelay（EMD）lEMD是指EMG开始到产生力量之间的延迟。l延迟的生产与电活动要沿

6、T横管系统传入、肌浆网释放钙离子、Actin-Myosincrossbridges的形成、一系列弹性成份的牵拉有关。32猫行走时比目鱼肌的EMG信号。Force直接从跟腱（achillestendon）测得。在EMG开始约70ms后产生力，EMG结束后约70时力终止。33l第一节肌电图的测试分析原理l第二节第二节表面肌电图的应用表面肌电图的应用l第三节肌电图分析软件的使用34一、利用肌电测定神经的传导速度一、利用肌电测定神经的传导速度 如果在神经通路的两个或两个以上的点上给予电如果在神经通路的两个或两个以上的点上给予电流刺激，从该神经所支配的肌肉上记录诱发电流刺激，从该神经所支配的肌肉上记录诱

7、发电位，然后根据下列公式可计算出神经的传导速位，然后根据下列公式可计算出神经的传导速度。度。V=S/tV=S/tl式式中中:V:V为为神神经经传传导导速速度度，单单位位为为米米/秒秒；t t为为两两刺刺激激点点从从刺刺激激开开始始到到肌肌肉肉开开始始收收缩缩的的时时间间差差，单单位位为为秒秒；S S为为两两刺刺激激点点之之间间的的距距离离，单单位位为为米。米。35l尺神经运动神经传导速度的测定尺神经运动神经传导速度的测定lS1S1：肘部的刺激电极肘部的刺激电极 S2S2：腕部的刺激电极腕部的刺激电极 R R：记录电记录电极极 36二、利用肌电图研究肌肉疲劳二、利用肌电图研究肌肉疲劳l肌肌肉肉疲

8、疲劳劳时时其其肌肌电电活活动动也也会会发发生生变变化化，因因此此可可以用肌电来研究肌肉疲劳的发生及机制。以用肌电来研究肌肉疲劳的发生及机制。l（1）（1）肌肉工作过程中肌电幅值的变化肌肉工作过程中肌电幅值的变化l 肌肌电电幅幅值值是是指指肌肌电电信信号号的的振振幅幅大大小小。在在肌肌电电研研究究过过程程中中，反反应应肌肌电电幅幅值值的的指指标标有有积积分分肌肌电电（EMG）（EMG）和均方根振幅和均方根振幅（RMS）（RMS）。3738 在在在在肌肌肌肌肉肉肉肉等等等等长长长长收收收收缩缩缩缩至至至至疲疲疲疲劳劳劳劳的的的的研研研研究究究究过过过过程程程程中中中中发发发发现现现现，在在在在一一

9、一一定定定定的的的的范范范范围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。围内，肌电幅值随着肌肉疲劳程度的加深而增加。l不同持续时间股直肌、股外肌不同持续时间股直肌、股外肌IEMGIEMG的增长情况的增长情况39（2）（2）（2）（2）肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化肌肉工作过程中肌电信号的频谱变化l 在在肌肌肉肉工工作作过过程程中中，肌肌电电信信号号的的频频率率特特性性可可随随着着肌肌肉肉的的机机能能状状态态的的改改变变而而发发生生变变化化。反反应应肌肌电电信信号号的的频频率率特特性性的的指指标标有有平平均均功功率率频频率率（MP

10、F）（MPF）和中心频率和中心频率（FC）（FC）。肌肉疲劳前后肌电频率谱变化肌肉疲劳前后肌电频率谱变化 40 随随随随着着着着疲疲疲疲劳劳劳劳程程程程度度度度的的的的加加加加深深深深，肌肌肌肌电电电电信信信信号号号号的的的的频频频频谱谱谱谱左左左左移移移移，即即即即平平平平均均均均功率频率降低。功率频率降低。不同持续时间股直肌、股外不同持续时间股直肌、股外肌肌电图肌肌电图MPFMPF的下降情况的下降情况 41三、利用肌电图评价肌三、利用肌电图评价肌力力l一一般般情情况况下下，当当肌肌肉肉以以不不同同的的负负荷荷进进行行收收缩缩时时，其其肌肌电电信信号号IEMGIEMG同同肌肌力力成成正正比比

11、关关系系，即即肌肌肉肉产产生生的的张张力力越越大大IEMGIEMG越越大。大。42lLippold（1952）,Close（1972）&Bigland-Ritchie（1981）认为IEMG与张力是线性关系。lZunigaandSimmon（1969）&VrendenbregtandRau（1973）认为IEMG与张力是非线性关系。l等长收缩isometric时EMG与力量是线性的，在等张收缩isotonic时是非线性的（Weiretal.,1992）。43Isometric与IsotonicContractions44肌肉力量与肌电的线性关系肌肉力量与肌电的线性关系l柯菲因柯菲因（Chaff

12、in）等人发现等人发现当肌肉用当肌肉用40%MVC以下强以下强度收缩时，肌力与肌电呈度收缩时，肌力与肌电呈线性关系。线性关系。60%MVC以上以上强度时，肌力与肌电也呈强度时，肌力与肌电也呈线性关系，但此时的直线线性关系，但此时的直线斜率较大。而肌力在斜率较大。而肌力在40%-60%MVC时，肌力与肌电时，肌力与肌电之间的线性关系往往就不之间的线性关系往往就不存在了。存在了。45离心（eccentric）收缩时EMG幅度小于向心（concentric）收缩（Komi,1973;Komietal.,1987）46在匀速屈肘运动中肌张力在匀速屈肘运动中肌张力与与IEMGIEMG的关系的关系 A A

13、 的心收缩的心收缩 B B 离心收缩离心收缩47四、利用肌电图分析肌纤维类型四、利用肌电图分析肌纤维类型l不不同同类类型型的的肌肌纤纤维维在在疲疲劳劳时时的的肌肌电电图图特特征征也也不不同同。慢慢 肌肌 纤纤 维维 百百 分分 数数 较较 高高 的的 受受 试试 者者（ST%59ST%59）,在在各各种种负负荷荷（30%MVC（30%MVC、50%MVC50%MVC及及79%MVC）79%MVC）至至疲疲劳劳的的工工作作中中,MPF,MPF下下降降斜斜率率比比慢慢肌肌纤纤百百分分数数较较低低的的受受试试者者（ST49）（ST0.05）。还发现817岁儿童少年的MVC、RMVC及C均随年龄增长而

14、增大。肌力（MVC及RMVC）与股外肌FT%间只有低度相关（r=0.23,r=0.30;P0.05）,而肌力（MVC）与肌围间却有密切相关（r=0.69,P0.01）。53五、利用肌电进行动作分析五、利用肌电进行动作分析 l在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记录下在运动过程中可用多导肌电记录仪将肌电记录下来。然后，根据运动中每块肌肉的放电顺序和肌来。然后，根据运动中每块肌肉的放电顺序和肌电幅度，结合高速摄像等技术，对运动员的动作电幅度，结合高速摄像等技术，对运动员的动作进行分析诊断。进行分析诊断。l分分析析某某项项运运动动技技术术，找找出出在在完完成成该该项项动动作作时时有有哪哪些些肌肌肉肉参参加加；各各个个肌肌肉肉用用力力程程度度怎怎样样；顺顺序序如如何何；直接为科学地安排教学与训练提供依据。54绕螺时的肌电