基于皮层肌肉相干性的手部运动信息解码研究

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1、万方数据分类号：R318密级：学位类别：科学学位团专业学位口◇学校代码：1062学号：2011602043学科门类：工学又坪眚科矢号T删JlN■蠢OlCAl．U—IV暑蠢S11f-y硕士学位论文M陵STER’SDISSERTATIoN论文题目：基于皮层肌肉相干性的手部运动信息解码研究TITLEDecodingofHandGesturesInformationBasedonCorticomuscularCoherence一级学科：生物医学工程二级学科：论文作者：李云萍指导教师：郑旭嫒教授天津医科大学研究生院二。一

2、四年五月万方数据学位论文原创性声明IIiillllIIIHillIIIIlY2698872本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下独立进行研究工作取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：蝉日期：刘午年岁月27日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津医科大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文的全部或部分内

3、容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文，并编入有关数据库。保密口，在——年解密后适用本授权书。本论文属于不保密口Ⅳ(请在相对应的方框内打“√”)学位论文作者签名：盔垒聋日期：≯J争年5月27日导师签名：二啤日期：为I牛年歹月27日万方数据天津医科大学硕士学位论文中文摘要研究目的：上肢功能障碍恢复的程度直接关系到脑卒中患者的生活质量，运动皮层和肌肉之间的功能连接直接关系到上肢功能障碍者的康复，上肢运动依赖于大脑的控制，运动时大脑皮层

4、与肌肉间存在相互作用，神经肌肉的活动状态可以通过EEG．EMG的相干性来检测。本文采用脑电．肌电协同分析的方法，同时记录手部4种典型运动状态时的运动皮层脑电信号和前臂表面肌电信号，应用相干分析研究不同运动模式下皮层与不同肌肉的特征，实现上肢运动信息解码，为探索上肢运动功能重建机制提供实验支持。研究方法：l、实验范式及数据的采集、预处理实验数据使用多导生理信号记录系统记录，根据范式流程，对10名受试人员分别在进行手指屈、伸及手腕屈、伸4组动作时，采集皮层运动区的F3F4FzC3C4CzP3P4Pz9导联脑电信号和

5、右手前臂指屈肌(FD)、指伸肌(ED)、尺侧腕屈肌(FCu)、桡侧腕伸肌(ECR)4导联的表面肌电信号。每位受试的每组动作均采集3组数据，共30组，根据范式的屈伸动作标记，把屈与伸信号分离，另根据动作准备标记(由屈伸动作标记开始持续O．5s高电平信号)、执行标记(准备标记后持续2．5s低电平信号)，将信号分为动作准备信号、动作执行信号；将9导脑电信号分为5个频段：6频段(0．5．4Hz)，0频段(4．8Hz)，0【频段(8．13Hz)，B频段(13．30Hz)，Y频段(30．60Hz)；并进行基线漂移校正以及工

6、频滤波。2、脑电信号、表面肌电信号相干分析，及模式识别从运动准备阶段、运动执行阶段两方面，对4组手部动作记录的各导联各频段(6、0、Q、B、丫频段)的EEG分别与4块肌肉(FD、ED、FCU、ECR)的EMG进行相干分析以及统计分析；根据相干分析的结果提取特征，运用支持向量机的方法对动作进行识别。研究结果：1、相干分析结果1)在动作准备过程中13频段：C3，P3，Pz导联在右手做屈指、伸指动作时相应的右前臂指屈肌、万方数据天津医科大学硕士学位论文指伸肌的相干系数值较大(P

7、尺侧腕屈肌的相干系数值均大于桡侧腕伸肌(P

8、导联在手腕动作时与右侧前臂腕肌表现出相干性。2)动作执行过程中在D频段，右手做屈指、伸指动作时相应的右前臂指屈肌、指伸肌与脑电左侧C3导联相干系数值较大(P