表面肌电信号概述

表面肌电信号（surface electromyography signal，sEMG）是通过电极从肌肉表面记录的神经肌肉系统活动的一维时间序列信号。这些信号的变化受到多种因素的影响，包括参与活动的运动单位数量、运动单位的活动模式和肌肉的代谢状态等。表面肌电信号能够实时、准确地反映肌肉的活动和功能状态，且具有非侵入性特征。

表面肌电信号的预处理

在进行后续分析之前，原始的表面肌电图信号需要经过一系列的预处理步骤，包括滤波、漂移校正和伪迹去除等。

• 滤波：
  • 高通滤波（5-10Hz）：去除低频干扰如呼吸。
  • 低通滤波（400-500Hz）：抑制来自肌纤维的高频噪声。
  • 工频陷波：利用IIR数字滤波器消除50Hz/60Hz电力干扰。
• 基线漂移校正：
  • 硬件补偿：设备内置自动校正功能。
  • 软件算法：基于静息段数据计算基线偏移量，应用线性拟合进行动态补偿。
• 信号整流技术：
  • 全波整流：保留完整信号特征，适用于iEMG分析。
  • 半波整流：侧重突发性肌电检测，用于AMG参数计算。
• 数据归一化
• 同步标记：使用不同技术标记关键动作节点以进行数据对齐。

分析方法

通过预处理后的表面肌电信号可以获取肌肉收缩的激活时间、顺序和振幅等参数。常用的分析方法包括：

• 时域分析：反映不同时间点上的信号振幅变化。
• 频域分析：通过快速傅立叶变换获取频谱，以分析信号的频率特征。
• 时频联合分析：引入小波变换技术，提高时频分辨率。
• 非线性分析：量化肌肉收缩的复杂性及控制稳定性。

无线表面肌电技术的应用

由于其无创性、实用性与便捷性，表面肌电技术在生物医疗领域的应用日益广泛，成为分析骨科疾病和辅助康复的重要工具。例如：

• 中风后恢复：监测患者肌肉电活动，辅助机器人训练和功能性电刺激。
• 脊髓损伤：评估下肢肌肉激活能力，制定康复方案。
• 运动损伤预防：采用疲劳度分析避免过度训练，降低肌肉拉伤风险。

尊龙凯时与现代生物医疗

尊龙凯时提供了先进的无线表面肌电系统，采用无线传输技术，与计算机进行高效连接。该系统具备出色的信号处理与分析功能，能够满足各类生物医疗研究和临床应用需求。无论是透过移动设备实现个性化训练，还是帮助患者在家中完成康复训练，尊龙凯时始终致力于提供最佳的技术解决方案，助力每一个生命的健康与活力。