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基于运动单元的肌肉力估计新方法

这篇文献在运动单元分解方面讲解得较为简单易懂,主要是文中基本涉及到了MUST分解、MUAP估计等分解方面的流程,并且在相关部分引用的文献确实能够解答一些疑惑,对运动单元分解的理解有很大的帮助。

1. 笔记

1.1 引言

目前研究肌肉力的方法仍然局限于 sEMG 与力宏观参数之间的关系, 比如均方根( root mean square, RMS) 、积分肌电( integral electromyogram,IEMG) 、平均功率频率 ( mean power frequency,MPF) 、中位频率( median frequency, MF) 等等时频域的参数, 而从运动单元角度描述 sEMG 与力的关系较少。 随着分解技术的发展,通过运动单元来估计肌肉力成为可能。

1.2 实验设置

实验前需要对皮肤用医用研磨膏、砂纸去掉肱二头肌皮肤上角质层,并用酒精消毒。把电极阵列均匀涂上导电膏,贴在肱二头肌上,用胶带固定,保证电极与皮肤的充分接触。

人数:5——3男2女

MVC:受试者用手 3 次最大力推手柄,每次保持 2 s,每次用最大力,取 3 次最大力的平均值作为该受试者最大收缩力

力水平设置:

  • 5% MVC
  • 10% MVC
  • 15% MVC
  • 20 % MVC

1.3 结论

随着肌肉力的增加 , MU 的募集数目基本上都在增加。

需要手动调整发放时间,运动单元发放间隔在[20ms, 200 ms] 范围内。

采用棘波触发平均技术STA 提取的 MU 波形, 由于采用 64 电极阵列,得到 64 个波形。STA 实施方法如下:

  1. 把分解得到的发放时刻作为中心, 前 30 ms、中间段 36 ms 以及后 30 ms 作为 MU 波形提取长度
  2. 去掉整个波形平均值得到 MU 波形

研究表明,在肌肉疲劳的情况下,肌肉运动单元会降低发放频率。