高密度表面肌电信号无线数据采集同步机制研究

高密度表面肌电信号研究需要获取高精度、高空间分辨率、高质量的肌电信号,同时也对采集系统的便捷性、响应性、续航能力等方面提出了更高要求。本文在考虑可穿戴性、实时性、高通量等基础上,对s EMG采集系统架构和传输网络设计进行了深入研究,设计了基于模块化分层架构、有线USB结合无线WIFI传输模式、异步采集和同步聚合方法、双缓存和时隙切换的高精度同步机制的实时肌电采集通信系统。为验证系统功能和算法机制,本文还构建了实验平台装置,实现了128通道1 k Hz采样率16 bit精度s EMG信号的实时采集、处理和传输。通过测试,在采用通信周期为50 ms下,通道间同步误差小于320μs,刷新率可达20 Hz,系统的平均延时小于80 ms。

基于竖脊肌高密度表面肌电变化的军事训练性下腰痛核心稳定训练疗效评价

目的研究军事训练所致下腰痛患者进行核心稳定性训练前、后竖脊肌高密度表面肌电信号的变化,为疗效评价提供依据。方法前瞻性研究40名男性训练性下腰痛机务人员,年龄18~48岁,平均27.4岁;随机分为核心稳定性训练组及对照组,每组20例,训练组成员在完成正常军事训练科目后,再增加核心稳定性训练,对照组不进行核心稳定性训练。分别于训练前、训练12周后完成1min Biering-Sorensen测试动作,采集竖脊肌高密度表面肌电信号,比较两组中位频率斜率(median frequency slope,MFs)、下腰痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)及Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)的差异。结果两两比较显示,训练前两组MFs、VAS、ODI比较差异无统计学意义(P>0.05)。训练12周后训练组与对照组比较,MFs更小[(-0.04±0.03)Hz/s vs.(-0.08±0.06)Hz/s],VAS更低[(2.43±0.82)分vs.(4.13±0.99)分],ODI指数更低[(6.21±1.67)%vs.(13.56±7.26)%]。重复测量方差分析显示,两组训练后MFs、ODI、VAS差异有统计学意义(P<0.05),时点、组间、交互比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论12周核心稳定性训练可以改善机务人员下腰痛疼痛程度,提高日常生活能力及竖脊肌抗疲劳特性。高密度表面肌电信号可以作为下腰痛诊断和疗效评价的有效指标。