[發明專利]肌肉爆發力康復分析方法

在審

• 申請號: 201710481507.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107137099A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 周琳;陳林瑞
• 申請（專利權）人: 四川東鼎里智信息技術有限責任公司
• 主分類號: A61B5/22
• 分類號: A61B5/22;A61B5/0488
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 楊春

技術領域

本發明涉及肢體康復技術領域，更具體地，涉及一種肌肉爆發力康復分析方法。

背景技術

將單個或多個肌細胞在各種功能狀態下的生物電活動加以放大、顯示和記錄，通過對肌電位的單個或整體圖形的分析，以診斷疾病評定神經、肌肉功能的方法稱為肌電圖檢查法。

運動神經細胞或纖維興奮時，其興奮向遠端傳導則通過運動終板而興奮肌纖維，產生肌肉收縮運動，并有電位變化，這種電位變化就是肌電圖的來源。一條肌纖維產生的電位變化時限約3ms。但是針電極記錄的肌電圖的運動單位產生的電位變化時間較此為寬。這是因為神經纖維進入肌肉后脫去髓鞘并分支支配各條肌纖維，分支點至各肌纖維的距離不同，興奮傳導的時間不同，因而各肌纖維興奮開始的時間不一，這樣造成整個運動單位合成電位的時間分散，時限延長。

周圍神經損害時，其纖維發生瓦勒氏變性，以約每小時lmm的速度向遠心端發展，直至運動終板，此時原受其支配的肌纖維成為失神經肌纖維。受損害的神經纖維可能再生而支配其原轄肌纖維，其再生速度約每天1～3mm。神經再生早期的功能不完全正常，興奮傳導速度較慢，運動單位活動電位振幅較低。失神經支配的肌纖維也可能受到正常的或其它再生的神經纖維側芽支配，新的運動單位范圍擴大，興奮電位的振幅和時限增加，甚至時限增加到出現衛星電位和軸突反射的現象。

表面肌電信號(sEMG)是測量到的肌肉的皮膚表面的電勢。通過放大、濾波和采樣的處理，可將sEMG調整為合適的數據段，然后運用數據處理技術對其進行特征提取。利用分類器對提取到的特征進行模式識別，可判斷人體肌肉的狀態，包括肌肉在進行何種動作，以及肌肉是否處于疲勞狀態。判斷肌肉在進行何種動作，可以通過sEMG進行外骨骼設備的控制。也可以利用虛擬現實技術，控制虛擬場景中的設備。判斷肌肉是否處于疲勞狀態，對于判斷人體工作狀態，尤其是對于運動員或者高空作業人員有很大的意義。

然而，現有技術中尚缺乏對于肌肉康復情況，例如爆發力的恢復情況的準確檢測方法。盡管例如中國發明專利公布號：CN105361880A，公布日期：2016年3月2日，名稱：肌肉運動事件的識別系統及其方法。該發明公開了一種肌肉運動事件的識別系統及方法。系統由肌電采集模塊和腦電采集模塊組成的信號采集模塊、信號處理模塊和信號識別模塊共同組成。采用肌電信號與腦電信號綜合分析的方法，包括以下步驟：采集肌肉活動模擬信號以及腦部活動模擬信號；對采集的信號進行處理并進行事件探測；對探測到的事件進行模擬識別并標記分類。該發明能夠在神經生理檢測與診斷領域高效標記出有效肌電信號，并對所標記的肌電和腦電信號事件進行精確的分析處理。但是，該發明同時采集肌電信號與腦電信號，不僅增加了成本，并且增加了計算量，影響系統在線識別實時性；尤其嚴重的是，這種方法在檢測過程中無法針對個體差異提高檢測精度，導致實用性不強。

發明內容

為避免現有技術中肌肉狀態檢測方法普遍存在的無法自動化地、靈活地針對個體差異調整檢測方法，以及檢測過程中精度不高的問題，本發明提供了如下技術方案。本發明的康復狀態與現有技術中肌肉健康的定義一致，主要指肌肉經過拉伸、扭曲等傷害后恢復至國家相關標準和規定中的健康標準下的狀態和程度。

一種肌肉爆發力康復分析方法，包括如下步驟：

(1)在多個時刻，分別采集與第一采集方式對應的肌電信息；

(2)根據所述多個肌電信息，確定檢測激勵信號的起始激發時刻；

(3)在所述起始激發時刻以后的多個時刻，分別采集與第二采集方式對應的肌電信息，所述第二采集方式與所述第一采集方式不同；

(4)根據與第二采集方式對應的肌電信息，確定肌肉康復狀態。

進一步地，所述步驟(1)包括：

(101)從零時刻起，以第一預定信號S₁作為激勵信號，定期向待檢測肌肉組織發送激勵信號，所述第一預定信號S₁的幅值和頻率不隨時間變化；

(102)以時域采集方式采集表示肌電信息的第一響應信號，并確定接收到的該第一響應信號是否在預定的預備時間長度T_預備內電位波動小于第一閾值；

(103)當接收到的該第一響應信號在預定的預備時間長度T_預備內電位波動信息小于第一閾值時，計算此時刻與零時刻之間經歷的時間長度為t1，并計算在時間t1內的第一預定信號S₁的電位平均值A_t1，停止第一預定信號的激勵；