表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用_吴銮

  本文关键词：表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

第28卷第11期

机电工程

2011年11月JournalofMechanical&ElectricalEngineering

Vol.28No.11Nov.2011

表面肌电信号分析及其在康复医学中的应用

吴

銮，黄鹏程，鲍官军，杨庆华

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（浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室，浙江杭州310032）

摘要：表面肌电信号（ｓＥＭＧ）有多种分析处理方法，如时域、频域、参数模型、时－频域、非线性动力学等方法，针对分析处理方法的选优劣与使用情况。研究结果表明，每种分析处理方法都取问题，通过分析研究各类分析处理方法，比较了各类分析处理方法的特点、有各自的优缺点和适用范围，具体使用时应很据实际情况选择确切的方法。并对肌电信号分析处理在康复医学中的应用领域上（康复评估、假肢和康复机器人）进行了展望。

关键词：表面肌电信号；信号分析处理；时域－频域分析；康复医学；康复评估；康复机器人中图分类号：Ｒ７４１；ＴＰ２９

文献标志码：Ａ

文章编号：１００１－４５５１（２０１１）１１－１３６８－０６

sEMGsignalanalysismethodanditsapplicationinrehabilitationmedicine

WULuan，，HUANGPeng-cheng，BAOGuan-jun，YANGQing-hua

（KeyLabofE&M，MinistryofEducation&ZhejiangProvince，ZhejiangUniversityofTechnology，

Hangzhou310032，China）

Abstract：Therearevarioussurfaceelectromyography（sEMG）analysismethods，astimedomain，frequencydomain，parametersmodel，time-frequencydomain，nonlineardynamicsdomainandsoon.AimingatchoosingmethodtoanalysissEMG，afteranalyzingvariousthefeatures，advantagesanddisadvantages，usecaseofthosemethodswerecompared.Theresultsindicatethateveryanalysismethods，

methodhasitsowncharacteristicsandshouldbeselectedaccordingactualsituation.Within-depthresearch，sEMGiswidelyusedinrehabilitationmedicine，especiallyinrehabilitationevaluation，prostheticsandrehabilitationrobotics.

Keywords：surfaceelectromyography（sEMG）；signalanalysisandprocess；time-frequencydomain；rehabilitationmedicine；evaluationofrehabilitation；rehabilitationrobotics

0引言

［2］

号称之为表面肌电信号（sEMG）。这些年来，肌电信号的检测与分析取得了飞速的进步，使其广泛地应用

在人体肌肉内，中枢神经系统的运动神经发出的

动作电位通过神经纤维到达肌肉，肌肉产生兴奋和收缩，肌电信号（EMG）就是由许多微弱的动作电位组合的序列总和，其中蕴涵了很多与人体动作相关联的信息［1］。肌电信号可通过表面肌电拾取电极或针式肌电拾取电极加以引导、记录，通过针电极拾取的肌电信号称之为针肌电信号，而通过表面电极拾取的肌电信

收稿日期：２０１１－０５－１９

于临床诊断、康复、仿生控制和工程应用等领域。由于

表面肌电信号是从人体骨骼肌表面通过电极引导、记录下来的神经肌肉活动发射的生物电信号［3］，与肌肉的活动状态和功能状态之间存在着不同程度的关联性，能在一定程度上反映神经、肌肉的活动。肌电信号是具有明显特征的人体电信号，本研究所做的特征提取就是寻找出这种明显的特征，主要通

基金项目：国家高技术研究发展计划（“８６３”计划）资助项目（２００９ＡＡ０４Ｚ２０９）；国家自然科学基金资助项目（５１０７５３６３）；浙江省自然科学基金杰出青年团队资助项目（Ｒ１０９０６７４）

作者简介：吴

銮（１９８７－），男，浙江平阳人，主要从事肌电信号分析及应用方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｇｌｕａｎｗｉｎ＠１６３．ｃｏｍ

通信联系人：杨庆华，男，教授，博士生导师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｋｉｎｇ＠ｚｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ

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