sEMG基础生理学研究进展-课件1.ppt

1、sEMG 检查技术的基础研究浙 江 大 学王 健 教授研究关注度 20112015 关键词：肌电图 10458篇 20112015 关键词：表面肌电 4932篇 19992013 关键词：表面肌电图+神经肌肉功能 4587篇文献来源：荷兰ScienceDirect数据库，涵盖2500TOP医学期刊和20000著作1sEMGsEMG 肌肉组织活动时产生的生物电变化，经引导、放大、记录和显示所获得的电压变化的一维时间序列信号构成的图形。sEMG信号峰值介于0-6000uV，频率介于0-500Hz，主频介于50-150Hz之间，信号变化具有较大的随机性，是一种类似于噪声的非线性生物电活动信号。nEM

2、GsEMGaEMG1sEMG sEMG 研究意义 Francesco“电鱼”17世纪中叶 Galvani生物电1791 Carlo Matteucci肌电动作电位1842 Du Bois-Reymand人类肌肉电1849 Gasser人体肌电图1922（1944诺贝尔奖）NM非损伤探测“三驾马车”：力-电-动局部性-全尺度-功能性-时空分布特性sEMG基础研究 局部收缩缩功能神经肌肉协调性sEMG基础研究局部肌肉疲劳劳中枢运动控制APAsCPAs临床医学、康复医学、人机工程、体育运动、航天航空sEMG与局部肌肉疲劳1sEMG and local muscle fatigue 局部肌肉疲劳评价s

3、EMG neuromuscular fatigue analysis 局部肌肉疲劳sEMG特征：MPF和MF持续下降；最大收缩时RMS和IEMG下降，亚最大收缩时RMS和IEMG上升；肌肉兴奋传导速度下降。局部肌肉疲劳评价sEMG neuromuscular fatigue analysis 疲劳过程中MPF下降率与局部肌肉收缩能力下降率成正比局部肌肉疲劳评价sEMG neuromuscular fatigue analysis sEMG信号分析UMEDSTRA-在局部肌肉疲劳评价中的应用绍兴市联合医疗器械有限公司（绍兴市联合医疗器械有限公司（UMEDSTRA-）局部肌肉疲劳评价sEMG ne

4、uromuscular fatigue analysis sEMG在慢性非特异性腰痛患者腰椎稳定肌抗疲劳能力研究中的应用Time(0.5s)141121101816141211MPF(Hz)100908070605040CLBP beforeCLBP afterNormal subjectsTime(0.5s)141121101816141211AEMG(uV)1009080706050CLBP beforeCLBP afterNormal subjectsTime(s)8571574329151C(n)(AU).8.7.6.5CLBP beforeCLBP afterNormal subje

5、ctsTime(s)8571574329151Determ%(AU)100908070605040CLBP beforeCLBP afterNormal subjects王健,方红光,Markku Kankaanpaa.基于表面肌电信号变化的慢性下背痛诊断和运动疗效评价.航天医学与医学工程.2005;18(4):287-292.局部肌肉疲劳评价sEMG neuromuscular fatigue analysis MPF下降的生理机制：代谢性酸化作用主要支持证据：肌肉兴奋传导速度下降（Enoka,1994；Winter,1990）未疲劳疲劳未疲劳疲劳sEMG与局部肌肉收缩力2sEMG and

6、local muscle strength 局部肌肉收缩力评价sEMG and local muscle contraction ability2080MVC范围内，局部肌肉收缩力与sEMG振幅变化成正比局部肌肉收缩力评价sEMG and local muscle contraction ability电/力比值收缩效率影响因素：肌肉萎缩、疲劳、训练水平和肌肉收缩方式等局部肌肉收缩力评价sEMG and local muscle contraction ability肌肉长度对“力-电关系”的影响Clinical Biomechanics 24(2009)225235局部肌肉收缩力评价sEMG

7、 and local muscle contraction abilityNeural Factors:Increased EMG without hypertrophy；Hypertrophy:changes in strength without changes in EMG肌肉收缩力变化的中枢与外周贡献率（%）单一中枢作用：肌力+肌电单一外周作用：肌力+肌电肌肉工作效率评价Evaluation of Neuromuscular efficiency EMG-Force ratio before and after VO2 test00,20,40,60,811,21,41,61,82Pr

8、e aEMG/FratioPost aEMG/Fratiop0.001Increase in EMG/Force ratio means that to produce the same force,more EMG is needed after the test.The ratio thus indicates neuromuscular efficiency.局部肌肉收缩力评价sEMG and local muscle contraction abilityEur Spine J(2005)14:130137局部肌肉收缩力评价在脊柱侧弯预测研究中的应用：发展型患者下段IEMG突/凹比值明

9、显大于非发展型患者，而凹突峰值部位比值无差异。局部肌肉收缩力评价sEMG and local muscle contraction ability 局部肌肉收缩力检测在慢性腰痛研究中的应用：屈放松消失现象clinical Biomechanics.Vol.12.No.3,pp.165-171,1997局部肌肉收缩力评价sEMG and local muscle contraction ability 影响sEMG信号振幅的生理学因素：运动单位募集数量、运动单位类型、运动单位同步化等。UMEDSTRA-sEMG与姿势控制3sEMG and postural control 姿势控制Postura

10、l control中枢控制指令肢体运动姿势干扰姿势调节APAs+CPAs预期姿势调节补偿姿势调节 姿势控制是机体运动控制的基础，是机体保持重心稳定、维持身体平衡和维系肢体空间定位的基本身体能力。姿势控制Postural control 稳定性评价稳定肌形态稳定肌功能锥体滑脱：MRICTCSA：MRI超声功能：收缩性抗疲劳性协同性控制性姿势控制Postural control 腹横肌研究：Hodges等对15位腰痛18个月以上的患者研究发现，当患者快速完成前举、侧举和后举上臂过程中，腹横肌起始活动时间延迟50450ms，表明CNLBP患者部分或者完全丧失中枢预激活能力。Hodges PW,Ric

11、hardson CA.Inefficient muscular stabilization of the lumbar spine associated with low back pain.A motor control evaluation of transversus abdominis.Spine,21(22):2640-50,1996.快速举臂试验25姿势控制l腰部多裂肌研究 Lack of feedforward activation of selected trunk musculature in patients with MLBP may result in a period

12、 of inefficient muscular stabilization.Activation timing was more impaired in the instability than the noninstability MLBP subgroup.Sheri P.Silfies,et al.Archives of Physical Medicine and RehabilitationVolume 90,Issue 7,July 2009,11591169 发展趋势sEMG非线性信号分析技术高分辨率sEMG阵列分析技术郝增明，王健：阵列式表面肌电在神经肌肉功能评价中的应用，中华物理医学与康复杂志，37（6）：478-480,2015国家863计划资助项目（2013AA013705）thanks