肌电图的测定与分析

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1、运动生理学实验理论肌电的测定与分析运动生理学教研室周越博士副教授第一节肌电图的测试分析原理第二节表面肌电图的应用第三节肌电图分析软件的使用2骨骼肌在兴奋时，会由于肌纤维动作电位的传导和扩布而发生电位变化，这种电位变化称为肌电。用适当的方法将骨骼肌兴奋时发生的电位变化引导、放大并记录所得到的图形，称为肌电图。一、肌电图定义345NoraxonTelemyo2400TG2遥测肌电图仪6引导肌电信号的电极分类：引导肌电信号的电极可分为两大类，一类是针电极，另一类是表面电极。1.针电极2.表面电极7轻度用力时用针电极从2

2、0个不同部位记录到的正常人肱二头肌的运动单位电位不同程度收缩时骨骼肌肌电图（表面电极引导）8二、EMG信号的特征与处理幅度范围：放大前0–10mV(+5to-5)有效频率范围：0-500Hz主要频率范围：50–150Hz9信号处理的一般概念采集频率信噪比（Signal-to-noiseratio）EMG信号的能量与噪音信号的比例。信号失真（Distortionofthesignal）EMGsignalshouldbealteredasminimallyaspossibleforaccuraterepresentat

3、ion10电信号噪音特征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。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：1–3倍EMGsignal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：0–20Hz11通过电极和放大器减少信号干扰差动（微分）放大减少电磁辐射噪音双电极输入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DifferentialAmplification1

4、3EMG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）尽可能远离记录电极电中性组织（多骨组织）良好的电极接触（大尺寸、良好的粘合接触）16滤波器类型便件滤波器模拟电路：放大器、电阻、电容软件滤波器数字滤波器（数学运算）17滤波器的种类LPFilter20Hz250Hz低通过滤波Lowpassfilter(LP)18BPFilter20Hz250Hz带通滤波Bandpassfilter(BP)Filter19BS20Hz250Hz带阻滤波

5、器Bandstopfilter(BS)Example:50Hzfilter50Hz20相位移动PhaseShift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RootMeanSquare

6、24过零率NumberofZeroCrossings信号通过零值基线的次数。在进行FFT运算前曾广泛应用。25EMG频谱分析FrequencySpectrum快速傅利叶转换FastFourierTransform(FFT)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

7、幅度与力28标准化Normalization是否可以直接比较不同受试者的EMG呢？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标准化方法用最大用力值来标准化用最大用力值的百分比表示亚极量用力，如50%、75%等。一般用最大随意收缩（isometricMVC）。30MVC时的股四头肌积分肌电值=5.76mV-msec50%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Electromech

8、anicalDelay(EMD)EMD是指EMG开始到产生力量之间的延迟。延迟的生产与电活动要沿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