肌电信号的记录和获得

合集下载

名词解释肌电

名词解释肌电

名词解释肌电肌电是指肌肉电活动的记录和分析。

肌肉电活动是指肌肉收缩时产生的电信号,这些电信号可以通过肌电图进行记录和分析。

肌电图是一种用来记录肌肉电活动的工具,通过它可以了解肌肉的收缩情况和肌力变化。

肌电信号是由神经元向肌肉发送的电脉冲产生的。

当神经元受到刺激时,会向肌肉发送电信号,肌肉收缩的同时也会产生电信号。

这些电信号可以通过肌电图记录下来,进行分析和研究。

肌电信号可以分为两种类型:静息电位和动作电位。

静息电位是指肌肉在静止状态下产生的电信号,这种信号可以用来评估肌肉的基础活动水平。

动作电位是指肌肉在收缩时产生的电信号,这种信号可以用来评估肌肉的收缩情况和肌力变化。

肌电信号可以通过肌电图进行记录和分析。

肌电图是一种记录肌肉电活动的仪器,它可以将肌电信号转化为图像,以便进行分析和研究。

肌电图可以分为表面肌电图和针电极肌电图两种。

表面肌电图是一种将电极贴在皮肤表面记录肌肉电活动的方法。

这种方法适用于大肌肉群的记录,如大腿肌肉和背肌肉。

表面肌电图的优点是非侵入性,操作简单,但是信号受到干扰的可能性较大。

针电极肌电图是一种将电极插入肌肉内部记录肌肉电活动的方法。

这种方法适用于小肌肉群的记录,如眼肌和喉肌。

针电极肌电图的优点是信号稳定,但是操作比较复杂,而且需要专业技术。

肌电信号的应用非常广泛,主要包括以下方面:1. 运动生理学研究。

肌电信号可以用来研究肌肉的收缩情况和肌力变化,从而评估运动能力和训练效果。

2. 康复医学。

肌电信号可以用来评估肌肉功能的恢复情况,指导康复训练和治疗。

3. 人机交互。

肌电信号可以用来控制外部设备,如假肢和轮椅,从而帮助残疾人实现自主生活。

4. 心理学研究。

肌电信号可以用来研究情绪和压力对肌肉活动的影响,从而了解人类情感和行为的本质。

总之,肌电是一种记录和分析肌肉电活动的技术,具有广泛的应用前景。

随着科技的不断发展,肌电技术将会得到更广泛的应用和深入的研究。

肌电图的工作原理

肌电图的工作原理

肌电图的工作原理
肌电图(Electromyogram,EMG)是一种测量肌肉电活动的方法,可以记录到肌肉收缩时产生的电信号。

其工作原理包括以下几个步骤:
1. 电信号的产生:当肌肉收缩时,肌肉中的神经元会通过神经冲动传递电信号,刺激肌纤维收缩。

这些电信号可以在肌肉表面产生微弱的电流。

2. 电极的放置:将电极放置在测量区域的肌肉表面。

一般情况下,常用的电极包括表面电极和穿刺电极。

表面电极是通过粘贴在皮肤表面,可以捕捉到较浅层的肌电信号。

穿刺电极则需要将电极穿刺进入肌肉内部,可以记录到更深层次的肌电信号。

3. 信号放大和滤波:由于肌电信号非常微弱,需要经过放大器进行放大处理。

同时,由于肌电信号可能受到其他干扰信号的影响,如心电信号和肌肉活动产生的噪音等,需要进行滤波处理,以保留有效的肌电信号。

4. 信号采集和分析:经过放大和滤波处理后,肌电信号可以被采集到计算机或其他设备中。

通过对信号进行进一步的分析,如幅值、频率和时域等参数的计算,可以得到有关肌肉活动的详细信息。

总之,肌电图通过测量肌肉收缩时产生的微弱电信号,并经过放大、滤波和分析等处理步骤,实现了对肌肉活动的监测和分析。

这种技术在医学领域有广泛的应
用,用于诊断神经肌肉疾病、评估肌肉功能和运动控制等。

信号采集与处理技术在肌电信号分析中的应用

信号采集与处理技术在肌电信号分析中的应用

信号采集与处理技术在肌电信号分析中的应用人类的肌肉是由数百万个肌肉纤维构成的,当人的肌肉在运动或静止时会产生肌电信号(Muscle Electrical Signal),简称EMG。

肌电信号可以被记录下来并分析,从而了解人体肌肉的状态与运动形态。

信号采集与处理技术在肌电信号分析中发挥了至关重要的作用。

一、肌电信号采集技术肌电信号的采集需要一个传感器,这个传感器可以将肌肉运动时产生的微弱电信号转换成电压信号。

传感器在肌肉表面放置,通过感知肌肉表面的电荷来采集肌电信号。

这个过程需要将传感器与电脑相连。

传感器将采集到的信号传输到电脑,从而得到数据文件。

传感器的位置常常是臂板、腿板或颈部。

不同的肌电信号采集技术有不同的优缺点。

传统的表面肌电信号采集技术将传感器放置在肌肉表面,这种技术不需要穿刺,不会刺激病人,具有不伤害、不痛苦和简单易操作的优点。

但是,表面肌电信号的采集对传感器的粘附要求很高,如果传感器没有正确贴合或滑动,将影响数据的准确性和可靠性。

另外一种肌电信号采集技术是针电极肌电信号采集技术。

这种技术需要通过针头将感应器直接插入肌肉内部进行数据采集。

虽然这种技术的采集精度非常高,但是它刺激病人的疼痛感也非常强烈,需要在专业人员的指导下进行。

近年来,仿生电极技术不断发展,仿生电极可以在保持表面肌电信号的采集精度的同时,降低采集对病人的疼痛感。

二、肌电信号处理技术收集到的肌电信号数据通过计算机分析得出肌肉的状态和运动信息。

数据处理技术的主要目的是提高肌电信号的分辨率和信噪比,同时减少噪声对数据准确性的影响。

有很多种肌电信号处理方法。

其中最常见的方法是滤波。

通常,肌电信号在采集过程中会受到噪声的干扰,因此在数据分析中需要对肌电信号进行滤波操作以提高信噪比。

滤波方法可以分为低通滤波和高通滤波。

低通滤波主要用于消除高频噪音,高通滤波则用于消除低频噪音。

这些滤波操作可以通过软件实现,也可以通过硬件电路实现。

另一种肌电信号处理方法是特征提取。

肌电图的原理及应用

肌电图的原理及应用

肌电图的原理及应用1. 什么是肌电图肌电图(Electromyogram,简称EMG)是记录肌肉电活动的一种检查方法。

它通过采集肌肉收缩产生的电信号,并将其转化成可视化的波形。

肌电图可以帮助医生判断肌肉功能异常以及相关的神经疾病。

2. 肌电图的原理肌电图的原理基于肌肉收缩时产生的电生理活动。

肌肉收缩时,肌纤维中的神经冲动会引发肌纤维的膜电位变化,即产生肌电信号。

这些肌电信号通过电极采集并放大,最后转换成肌电图。

2.1 肌电信号的采集肌电信号的采集需要使用肌电电极,通常分为表面电极和插入电极两种。

表面电极通过贴在皮肤上收集肌电信号,适用于浅表肌肉的检测;插入电极则需要插入到肌肉组织内部,适用于深层肌肉的检测。

2.2 肌电信号的放大采集到的肌电信号通常非常微弱,需要经过放大才能被准确地记录和分析。

放大器可以将微弱的电信号放大成适合于测量和分析的幅度。

2.3 肌电信号的转换放大后的肌电信号通过模数转换器(A/D转换器)转换成数字信号,并以数字形式存储在计算机或数据记录仪中。

这样,肌电图就可以通过软件进行进一步的处理和分析。

3. 肌电图的应用肌电图在医学和生理学研究中有着广泛的应用。

下面列举了几个常见的应用领域:3.1 临床医学肌电图在临床医学中用于评估肌肉功能和神经疾病的诊断。

例如,对于患有肌无力、多发性硬化症和帕金森病等疾病的患者,肌电图可以帮助医生判断病情和疾病的进展。

3.2 运动科学肌电图被广泛应用于运动科学领域。

通过对运动过程中肌肉活动的监测和分析,可以了解肌肉的疲劳程度、运动姿势的正确性以及改进运动技术的方法。

3.3 生物反馈治疗肌电图还可以应用于生物反馈治疗。

生物反馈治疗通过监测和反馈肌肉活动,帮助患者学会控制肌肉的紧张程度和放松技巧。

这种治疗方法常用于减缓焦虑、缓解头痛和治疗运动障碍等领域。

3.4 运动康复肌电图在运动康复中也扮演着重要的角色。

通过监测受伤运动员康复过程中的肌肉活动情况,可以评估康复进展并设计个体化的康复方案。

肌电信号原理

肌电信号原理

肌电信号原理
肌电信号原理是指肌肉收缩及电信号产生的基本原理。

人类肌肉的收缩是由神经系统发出的信号控制的,这些信号可以被称为肌电信号。

当神经系统向肌肉发送信号时,肌肉会产生电位差,这个电位差可以通过肌电图来测量。

肌电图是一种记录肌肉电活动的测试方法,它可以显示肌肉电活动的强度、时间和频率等信息。

肌电信号的产生是由肌细胞内的离子泵和离子通道控制的。

当神经系统向肌肉发送信号时,肌细胞内的钠离子通道会打开,进入肌细胞内,导致细胞内的电势变化。

接着,肌细胞内的钙离子通道会打开,钙离子会进入肌纤维内,触发肌肉收缩。

收缩产生的电信号可以通过肌电传感器捕捉并传输到计算机上进行分析。

肌电信号原理在医疗、康复和运动领域都有着广泛的应用。

例如,在康复中,医生可以使用肌电图来评估肌肉功能和康复进展。

在运动领域,肌电图可以用来评估运动员的肌肉负荷和肌肉疲劳程度,从而优化训练计划。

总之,了解肌电信号原理对于理解肌肉运动和身体健康有着重要的意义。

- 1 -。

测肌电图的实验报告

测肌电图的实验报告

测肌电图的实验报告1. 引言肌电图是一种用来测量肌肉电活动的技术,通过记录肌肉电活动的变化,可以了解肌肉的状况和功能。

本次实验的目的是通过测量肌电图信号,分析不同运动状态下的肌肉电活动差异。

2. 实验设计2.1 实验材料- 肌电信号采集设备- 电极贴片- 计算机2.2 实验步骤1. 将电极贴片粘贴于被试的皮肤上,确保电极的贴片面与皮肤紧密接触。

2. 打开肌电信号采集设备,并连接电极与设备。

3. 让被试进行不同运动状态的活动,例如静止、轻度活动和剧烈活动。

4. 在每个运动状态下,记录肌电信号的变化。

3. 实验结果3.1 肌电信号的采集与记录在实验中,我们采集了被试在不同运动状态下的肌肉电活动,并将肌电信号记录于计算机上。

以下为部分记录结果示例:时间(毫秒)电压(伏)-0 0.0011 0.0012 0.0033 0.004... ...3.2 肌电信号的分析通过对记录的肌电信号进行分析,我们可以获得有关肌肉电活动的各种信息。

以下为结果分析示例:1. 在静止状态下,肌电信号的幅值较小。

这是因为肌肉处于松弛状态,肌肉电活动较少。

2. 在轻度活动状态下,肌电信号的幅值较大。

这是因为肌肉开始运动,产生更多的电活动。

3. 在剧烈活动状态下,肌电信号的幅值达到最高点。

这是因为肌肉处于高强度运动状态,产生最大的电活动。

4. 讨论与结论通过本次实验,我们成功地采集记录了不同运动状态下的肌电信号,并分析了其特点。

根据我们的实验结果,可以得出以下结论:1. 肌肉的电活动与其运动状态密切相关,静止状态下的电活动最小,剧烈活动状态下的电活动最大。

2. 肌电信号的幅值可以反映肌肉的运动强度,幅值越大表示肌肉运动越剧烈。

3. 肌电信号的采集和分析是了解肌肉活动和功能的重要工具,对于康复治疗和运动训练有重要意义。

然而,本实验还存在一些限制。

例如,实验中使用的肌电信号采集设备可能存在一定的误差,影响结果的准确性。

此外,样本量较小也可能影响结论的普遍性。

肌电图震颤分析的原理

肌电图震颤分析的原理肌电图(Electromyography,简称EMG)震颤分析原理是通过记录肌肉电活动的变化来评估肌肉收缩的震颤情况。

肌电图震颤分析可用于评估神经肌肉疾病、中枢神经系统疾病以及化学物质引起的肌肉痉挛等病症。

肌电图震颤分析的原理主要包括信号采集、信号处理和信号分析三个方面。

首先,信号采集是肌电图震颤分析的基础。

通过放置表面电极在肌肉表面记录肌肉电活动的变化。

为了获得准确的肌电信号,一般建议使用双极或三极电极放置于关注肌肉附近的皮肤上。

电极与肌肉表面的接触使得电极能够捕捉到肌肉电活动信号。

其次,信号处理是确保获得高质量肌电信号的重要环节。

信号处理主要包括滤波、增益调整和空间滤波等。

滤波的目的是去除非肌电信号的干扰,如交流电源频率干扰和肌肉运动引起的伪迹。

滤波可以采用低通滤波器(去除高频噪声)、高通滤波器(去除低频噪声)以及带通滤波器(选择特定频段的信号)。

增益调整则是为了增强肌电信号的强度,使其能够被后续的信号分析算法识别和分析。

空间滤波可用于去除多个肌肉的叠加信号,使得只保留感兴趣肌肉的信号。

最后,信号分析是肌电图震颤分析的核心。

信号分析主要通过计算肌电信号的各种特征参数来评估肌肉的震颤情况。

常见的特征参数包括幅值、频率、能量和相位等。

幅值表示信号的振幅大小,频率反映信号的重复周期,能量表示信号的强度,相位则反映信号的相对位置。

通过对这些特征参数的分析,可以得出关于肌肉震颤程度和类型的定量和定性结论。

肌电图震颤分析的原理基于肌肉放电产生的生理现象。

在正常情况下,肌肉的运动是由中枢神经系统通过神经冲动控制的。

而由于某些疾病、损伤或药物影响,中枢神经系统的信号传导发生异常,导致肌肉活动的失调和震颤。

这种肌肉的无意识收缩和放松引起了特殊的电信号,即肌电信号。

通过对肌电信号的分析,可以了解肌肉的运动状态、神经肌肉传导的情况以及相关病理变化等信息,从而帮助医生进行疾病诊断和治疗。

总结起来,肌电图震颤分析是通过信号采集、信号处理和信号分析等过程来评估肌肉收缩的震颤情况。

针电极肌电信号

针电极肌电信号肌电信号是由肌肉细胞产生的微弱电流信号,通过肌电图形(EMG)来观测。

肌电信号与肌肉的收缩和松弛紧密相关,可以通过放置肌电电极来记录和分析肌电信号。

常用的肌电电极有表面肌电电极和针电极两种。

表面肌电电极适用于记录骨骼肌的大范围活动,而针电极适用于记录深层肌肉的活动。

针电极肌电信号记录原理针电极肌电信号的记录原理是通过将微细的针电极插入到肌肉内部,直接记录肌肉纤维的电活动。

当肌肉活动时,肌肉纤维内的神经冲动会引起肌肉细胞内的电流变化,这些电流变化通过针电极记录下来,然后放大、滤波和数字化处理后得到肌电信号。

针电极肌电信号的记录过程首先,将针电极插入到感兴趣的肌肉内部。

在插入过程中需要选择适当的深度和位置,以确保针电极能够记录到相应肌肉纤维的电活动。

插入针电极的过程需要非常小心和精确,以避免损伤肌肉或神经。

然后,通过肌电放大器放大信号,并进行滤波处理,去除与肌电信号无关的干扰信号。

接着,对信号进行模数转换,将肌电信号转换为数字信号,以便于后续的分析和处理。

最后,通过计算机软件将数字信号转换为肌电图形,然后对肌电图形进行分析和解释。

针电极肌电信号的应用领域针电极肌电信号的应用领域非常广泛,主要包括医学诊断、康复治疗和运动训练等方面。

在医学诊断方面,针电极肌电信号可以用于诊断和鉴别各种与肌肉功能相关的疾病,如肌无力、脊髓损伤、周围神经病变等。

通过分析肌电信号的频率、幅值和时域特征,可以得到有关疾病类型和程度的信息,为临床诊断提供重要参考。

在康复治疗方面,针电极肌电信号可以用于评估和监测康复患者的肌肉功能恢复情况。

通过记录和分析肌电信号,可以及时发现和分析患者的肌肉功能障碍,为康复治疗的制定和调整提供数据支持。

在运动训练方面,针电极肌电信号可以用于监测运动员的肌肉活动情况,评估和改进运动技能和表现。

通过记录和分析肌电信号,可以得到有关肌肉协调和力量输出的数据,为运动员的训练和表现提供科学依据。

肌电信号处理与特征提取

肌电信号处理与特征提取1. 背景介绍肌电信号(EMG)是记录肌肉活动的一种生物电信号,其在生理学、医学、康复以及运动控制等领域有着广泛的应用。

肌电信号的处理与特征提取是对肌电信号进行分析和理解的关键步骤。

本文将深入探讨肌电信号的处理方法和特征提取技术。

2. 肌电信号处理方法2.1 信号采集肌电信号的采集是通过肌电传感器将电信号转化为数字信号的过程。

常见的采集方法有表面肌电电极和针电极。

表面肌电电极适用于非侵入性的采集,常用于运动控制和运动评估。

针电极适用于精细肌动作的采集,常用于临床诊断和研究。

2.2 信号预处理信号采集后需要进行预处理,以去除噪声和干扰。

常见的预处理方法包括滤波、放大和去噪。

滤波可以去除高频噪声和基线漂移,常用的滤波器有低通滤波器和带通滤波器。

放大可以增强信号的幅度,以便进行后续分析。

去噪可以通过时域和频域的方法降低噪声的影响,如均值滤波和小波变换。

2.3 信号特征提取信号特征提取是将肌电信号转化为数学特征的过程,以便进行模式识别和分类。

常见的特征包括时域特征、频域特征和时频特征。

时域特征是对信号的幅度和波形进行统计和描述,如均值、标准差和斜度等。

频域特征是对信号的频谱进行分析,如功率谱密度和频带能量比。

时频特征是对信号的时变特性进行分析,如短时傅里叶变换和小波包变换。

3. 肌电信号处理应用3.1 运动控制肌电信号可以被用于实现肌肉活动的运动控制。

通过采集和处理肌电信号,可以提取出肌肉的运动意图,进而实现对外部设备的控制,如假肢和外骨骼。

这种应用可以帮助残疾人重建功能,提高生活质量。

3.2 运动评估肌电信号的处理和特征提取可以用于评估运动的质量和效果。

通过分析肌电信号的变化,可以评估肌肉的活动水平、疲劳程度和动作的准确性。

这对于运动训练和康复治疗有着重要的意义。

3.3 疾病诊断肌电信号的异常变化可以指示某些疾病的存在。

通过对肌电信号的处理和分析,可以诊断肌肉病变、神经病变和运动障碍等疾病。

肌电图的原理及临床应用PDF

肌电图的原理及临床应用一、肌电图的原理肌电图(Electromyography,简称EMG)是一种通过测量肌肉的电活动来评估肌肉功能和神经损伤的方法。

肌电图原理主要包括以下几个方面:1.肌肉电活动产生:肌肉收缩过程中产生的电信号可通过电极捕捉和记录。

肌肉组织中的神经元通过电流进行通信,当神经传递肌肉收缩指令时,肌肉产生的电信号就可以被记录下来。

2.肌肉电活动检测:通过电极将信号传递到肌肉内部,并记录下所检测到的电信号。

通常,电极分为表面电极和针电极两种。

表面电极适用于浅表肌肉,针电极适用于深层肌肉。

3.信号放大和处理:采集到的原始电信号通常较弱,需要经过放大和滤波等处理,以便进行分析和解读。

信号放大可以提高信噪比,滤波则可剔除不需要的干扰信号。

4.数据分析和解读:经过放大和滤波处理后的肌电图信号可以进行多种分析方法,如时域分析、频域分析和时频域分析等。

这些分析方法可以提供有关肌肉活动的量化参数,如肌电幅值、频率和时变特征等。

二、肌电图的临床应用肌电图在临床上有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.诊断神经损伤:通过肌电图可以评估神经和肌肉的功能状态,从而帮助诊断神经损伤的类型和程度。

常见的神经损伤包括周围神经损伤、运动神经元病变和神经传导障碍等。

2.评估肌肉病变:肌电图可以检测和评估肌肉的病变情况,如肌无力、肌萎缩和痉挛等。

通过分析肌电图信号的特征参数,可以判断肌肉病变的类型和严重程度。

3.肌肉活动研究:肌电图广泛应用于肌肉活动的研究领域,如运动生理学、运动康复和人机交互等。

通过分析肌电图信号可以了解肌肉的活动模式、力量和协调性等。

4.运动损伤预防:通过分析肌电图信号可以对运动员的肌肉活动进行评估,从而预测运动损伤的风险。

这对于制定个性化的训练计划和预防运动损伤具有重要意义。

三、肌电图的局限性和注意事项虽然肌电图在临床中有许多应用,但仍存在一些局限性和注意事项,包括:1.技术要求高:肌电图的采集和分析需要专业的设备和技术人员,对操作人员要求较高。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

4.肌电信号的影响
电极
电极的特性可以影响肌电信号的频率和振幅, 包括电极的种类(表面,金属,氯化银,留置 等等),电极的大小和电极间的距离。电极的 配置同样也是一个关键因素。 疲劳,脱水或肌肉血流而改变 肌纤维动作电位的传播速度也随着肌肉 长度的改变而变化。长度越长,则传播 速度越慢。 而且,频率特性也会受其影响,随着 长度的增加,频率会降低。 因为动作电位会随着电极间的距离增大而 快速衰减,所以深层的肌肉相对于表面肌 肉来说更难去采集到信号。
电极的放臵部位 电极放臵在肌肉表面的正确与否无需过分 强调。但是,电极的部位必须是可以测得 肌纤维运动单位的地方。 一般要远离肌腱活动剧烈的区域。 关于肌纤维的电极方向也同样很重要。如 果电极放臵不是平行于肌纤维走行,那么 信号的振幅可能会减少50%,同时其频域 部分也会受到影响。
电极间的几何形态 有证据表明EMG信号的振幅可能会受到 电极间距离的影响,即电极对之间的距 离。 但EMG的频域会受电极间隔的影响,电 极间距越靠近,光谱频率越高。在放臵 EMG电极时,最好保持条件一致并且减 少会影响受试者的任何因素。
原始肌电图
伴有心电图的原始肌电图
没有接地电极的原始肌电图
伴有运动伪差(非源自肌肉的电波)的原始肌电图
伴有直流偏置(交流信号中存在直流信号成分的现象)的 原始肌电图
限幅±0.5V的原始肌电图
2.1电极特点及几何形态 EMG电极的选择有很多种类,这取决于 开展的运动项目,研究问题的性质和所 要记录的特定肌肉。这一部分旨在讨论 在皮肤 表面肌电电极的使用 及 细线留臵电极 (indwelling fine-wire)和 针电极 (needle electrode)的设计。另外其他一些目前研 究中所涉及的电极也会作一些介绍。
表面电极


不锈钢

这些类型的电极被广泛应用于临床来评定感觉 和运动神经的传导速度、F波、M波和H反射
但是,这些表面电极会有一些技术上的问题 一般来说,在皮肤层的内外有一个30mV的电位。 当皮肤伸展的时候,这个电位会降至25mV,而 产生5mV的运动伪差(motion artifact)。显然, 这个皮肤瞬时产生的运动伪差对于一个理想化 的运动评估来说是一个缺陷。
血流和组织影响
肌肉长度
肌肉深度
2. 双电极
双电极记录使用非常普遍。一般两个电极放在肌肉中,或 者放在覆盖肌肉表面的皮肤上,第三个中性或接地电极被放置 在电中性位置。 在两个记录电极间,利用一种差分放大器记录电差异。通 过差分放大器使得两个共同输入的信号被大大地减弱。容许放 大器减弱这些共同信号的特性被称为共模抑制,两种共同输入 信号的减弱程度被描述成共模抑制比(CMRR)。
RECORDING AND ACQUIRING THE ELECTROMYOGRAPHIC SIGNAL
肌电信号的记录和获得
1. 单电极
单电极记录时,一个电极放置在肌肉上面,另一个电极 放置在电中性位置(诸如一个骨性突起)。单电极产生的频 率反应比双电极低、选择性也少。 单电极常被使用在静力性收缩和涉及到针电极的各种临 床研究中,但是单电极在测量非等长收缩时稳定性较小,且 很少被选择。单电极适合于H反射、T反射和肌肉M波的评 估。
4 . 影响记录信号的因素
在设置放大器增益时必须要谨慎使用。如果肌电 信号的振幅超过放大器增益,放大器被饱和并且以一 种限幅的形式失真出现。 而当输出的振幅超出电源的界限时,限幅出现。 另一方面,如果被设置的太低,在模拟数字(A/D) 转换后信号的分辨率将变低。 理论上说,增益应当被设置以便于信号的振幅 与模拟数字转换的范围相匹配。
表面电极的缺陷
深层 • 有效区域仅是皮肤表层下10-20mm处

• 难以识别小肌肉的信号是来自于该肌肉还是 周边的肌肉
串扰
• Crosstalk
细线电极
我们一般使用细线电极来记录深层或小肌肉群。 这个设备通常由两个直径为75μm的细丝组成,这些细丝
穿过一个空心针插管。导线的顶端构成一个记录面,这些
导线顶端被切齐或除去最后毫米左右的绝缘部分。绝缘部 分除去的越多越好,越有利于记录。这些导线远端的几个 厘米要向后弯曲,从而使线和针能顺利插入肌肉中。当针 插入后,要小心翼翼地移动,留下的导线作为 记录电极用。
在实验中可以移动套管,也可以臵于一旁,末端的导线与
放大器相连接。
针电极
用来探测单个或多个个别运动单位的活 动,而不是探测对侧肌肉的肌电活动。 将一个小的导线放臵在一个中空的插管 中央构成同心电极,导线与环氧基树脂放 在一起。将套管分割成一个锐角(大约 15°),留下有光泽的金属丝表面,然 后将双极记录到套管中。
silver-silver chloride (氯化银电极)
这些表面电极可用来探测肌肉的肌电活动,也 可以作为探测周围射频(RF)的天线。在应用电 极前,阻抗尽可能地减小,可通过皮肤的护理,
去除死皮和油脂,增加局部皮肤的血流。同时,
为减少无线电频率,可通过使用屏蔽电缆来减小
电缆间的距离和编制出个性化的电极电缆。
模拟变数字的数据采集


在我们选择采样率的时候,肌电信号的固有频率特性 也是至关重要的。当然,也必须考虑奈奎斯特极限 (Niquist limit),采样率要在信号的最高频部分的至少 两倍以上。对于表面肌电信号来说,一般采样率至少 1000样/秒,有时会更高。在使用低通滤波器和抗混 叠滤波器的时候应当防止信号高于奈奎斯特极限,从 而扭曲了真实的信号。 许多厂家生产50-60HZ的陷波滤波器,用于削减来 自灯光或者其他设备的无线电干扰。但是,在这些线 频率中有大量的肌电活动。因此,即使信号看上去被 过滤过,一些重要的肌电信号却被这些陷波滤波器所 清除。如果必要的话,需要运用技术,而不是陷波滤 波器来消除那些线频率的干扰。这可能需要改变桌边 的设备环境,使用可选择的电极,提高接地配臵或者 改善电极与皮肤的接触。
肌电信号可使用单电极(a)或者双电极(b)捕获,一些 应用可能需要专门的双差记录技术的放大器(c)。
3. 干扰信号
在一个标准实验室或野外环境,可能还有值得 考虑的射频(RF)和来源于电器插口、灯或者其他 线路信号的输电线活动。这些信号是典型的50或 60Hz(取决于记录的位置),因此它们正好在频率 范围上被EMG信号所代表,也可能有大气中其它频 率的环境射频信号。因为差分放大器降低了两个放 大器输入信号出现的同相位信号,导致它们的影响 大大地降低。
2.2 肌电信号处理 我们处理和分析信号的方式来源于模拟 和数字电子技术及信号分析技术,也同 样取决于我们对于EMG信号的理解。 这个部分重点讲述最常见的捕捉和过滤 信号的技术及其固有的一些频率特性及任何生物信号的无线电噪声和 干扰源决定了使用何种滤波技术。肌电信号的 频谱分析是指频率低于10HZ或者高于1KHZ的信 号。事实上,表面肌电的频率上限甚至能超过 带宽上限,最高可达400HZ。而留臵信号(记 录在肌肉内)一般可获得比较高的频率。因此, 通常会在采集表面肌电信号的时候使用一种设 臵为10HZ左右的高通滤波器,同时使用一种设 臵为1KHZ左右的抗混叠低通滤波器。但实际运 用中会随带通的不同特性而改变。在运用数字 信号处理后一般再使用微软系统来分析结果。
降低伪差的方法
在尽可能靠近电极的地方安臵一个第一级放大器
(first –stage amplifier)。
例如,摩擦或者在电缆绝缘体上运动都会产生伪差。这 些伪差可通过在每个电极上使用单位增益放大器(unity gain amplifier)来减小。通常我们称之为“有源电极” (active electrodes),这些设备使得放大器尽可能地安 放在靠近表面传感器的地方。 (图8.5)来自于第一级放大器的信号会得到一个比较高 的信噪比(SNR),这样就是被“清除(cleaner)”过 的信号。
相关文档
最新文档