[發明專利]基于電刺激作用后靜態肌電研究肌疲勞的方法

有效

• 申請號: 201310014640.3
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103054575A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 殷濤;劉志朋;王穎;李穎
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院生物醫學工程研究所
• 主分類號: A61B5/0488
• 分類號: A61B5/0488
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種評價電刺激導致肌疲勞的方法。特別是涉及一種基于電刺激作用后靜態肌電研究肌疲勞的方法。

背景技術

電刺激作為一種安全有效的康復治療方式，逐漸應用于臨床治療多種神經肌肉疾病，它的研究發展受到了各國的重視。然而，電刺激的廣泛應用同時還受到一個因素的限制，就是由其誘發的肌疲勞。肌疲勞通常是指該系統最大作功能力或者最大收縮能力的暫時下降，它的產生直接影響刺激的效果，降低了肌肉的收縮反應。在電刺激的臨床治療和神經機理研究中，肌疲勞的測量和實時監控都是一個重要問題。

肌疲勞的產生原因有運動疲勞和刺激疲勞，但對于疲勞的研究多為基于運動或刺激導致肌肉收縮時的表面肌電信號，如陳偉婷等人利用振動導致疲勞過程中表面肌電信號評價肌疲勞的實驗研究以及Wretcing等人通過觀察股四頭肌等動收縮的肌電變化來評價肌疲勞。這些均從肌肉收縮的角度對外力（運動或電刺激）誘發導致的變化作出分析，然而外力作用后，肌肉無動作時肌電本身基礎能量的變化并未有相關研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種利用功率譜的方法對電刺激作用后靜態表面肌電信號進行肌疲勞的分析，能夠從頻域對電刺激作用后引起的肌電反應作出全面評價的基于電刺激作用后靜態肌電研究肌疲勞的方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于電刺激作用后靜態肌電研究肌疲勞的方法，包括如下步驟：

1）分別采集每一個受試者的靜態表面肌電信號，包括：

（1）選擇受試者，安排每一個受試者接受實驗的時間；

（2）對受試者安置表面肌電電極和刺激電極；

（3）采集靜態表面肌電信號；

2）分別對采集到的靜態表面肌電信號進行功率譜分析，

對采集到的靜態表面肌電信號，采用周期圖法計算得到功率譜，根據功率譜繪制頻譜圖，計算中值頻率，并進行分析。

步驟1）中選擇受試者人數為5個以上，年齡差小于3歲。

步驟1）中表面肌電電極的安置是，將記錄電極的作用電極置于所測肌肉肌腹處，參考電極置于肌腱，接地電極則放置于記錄電極附近無肌肉處，刺激電極的安置是，放置于運動神經處，與記錄電極的距離小于等于10cm。

步驟1）中采集靜態表面肌電信號包括如下過程：

（1）記錄一組電刺激作用之前的靜息表面肌電信號作為初始信號；

（2）對受試者施加電刺激，持續一定時間后停止，馬上記錄一組肌肉無動作時的靜態表面肌電信號；

（3）休息1min；

（4）再依次進行第（2）、第（3）過程。

步驟2）中所述的功率譜是采用如下方法得到：

周期圖法是把隨機信號x(n)的N點觀測數據x_N(n)直接進行傅里葉變換，n為1、2……N，得到X_N(Ω)，然后對譜的模進行平方運算求得功率譜，公式為：

Px(Ω)=1N|XN(Ω)|2]]>

式中P_x(Ω)為真實功率譜P_x(Ω)的估計值。

步驟2）中所述的計算中值頻率是采用如下公式：