表面肌电信号简介

表面肌电信号（sEMG）是通过电极从肌肉表面获取的一维时间序列信号，能够实时反映神经肌肉系统的活动状态。其变化与参与活动的运动单位数量、活动模式及代谢状态等因素密切相关，具有非侵入性、实时性和准确性，是分析肌肉功能的重要工具。

信号预处理

原始的表面肌电图信号需经过一系列预处理步骤，如滤波、漂移校正和特殊伪迹去除，才能进行后续分析：

• 滤波：
  • 高通滤波（5-10Hz）：去除低频干扰，如呼吸影响。
  • 低通滤波（400-500Hz）：抑制肌纤维震颤和高频噪声。
  • 工频陷波：使用IIR数字滤波器消除50Hz/60Hz电力干扰。
• 基线漂移校正：
  • 硬件补偿：设备内置的温湿度漂移自动校正。
  • 软件算法：基于静息段数据计算基线偏移量，采用线性拟合或多项式回归进行动态补偿。
• 信号整流技术：
  • 全波整流：保留信号特征，适用于iEMG分析。
  • 半波整流：用于爆发性肌电检测。
• 数据归一化
• 同步标记：使用各种方式（如足底压力开关、视频帧和运动捕捉）对数据进行标记。

信号分析方法

经过预处理的表面肌电信号可以分析出肌肉收缩的激活时间、顺序及振幅等参数，常用的分析方法包括：

1. 时域分析：反映信号在不同时间的振幅变化，常用指标如积分肌电（IEMG）和均方根振幅（RMS）。
2. 频域分析：通过快速傅立叶转换获取肌电频谱，分析频率特征的信息，如中值频率（MF）和平均功率频率（MPF）。
3. 时频联合分析：小波变换技术解决了傅里叶变换的时频分辨率问题，具有优良的抗噪特性。
4. 非线性分析：包括分形维数、样本熵和李雅普诺夫指数等，帮助评估肌肉收缩的复杂性和疲劳状态。

无线表面肌电技术的应用领域

随着技术的发展，sEMG在多个领域逐渐得到应用：

• 中风后恢复：监测残余电活动以指导功能性电刺激，促进运动功能重建。
• 脊髓损伤：评估下肢肌肉激活能力，辅助制定康复训练方案。
• 慢性疼痛管理：识别肌电活动的异常，指导核心肌群训练。
• 远程康复：通过可穿戴设备监测信号，实现个性化训练和实时反馈。

918博天堂的技术优势

918博天堂的无线表面肌电系统，通过无线传输技术将电极与计算机连接，便于信号采集，具备高精度和长距离遥测的优点。系统支持多种信号处理与分析功能，便于用户进行个性化设置。其友好的软件界面和高效的数据处理能力，为运动医学、临床诊断与人机工程等领域的研究提供了强有力的支持。

结论

随着数据分析和无线技术的进步，表面肌电信号将在生物医疗行业中发挥越来越重要的作用，918博天堂将在这一过程中不断创新，助力医学研究与应用的变革。