疲劳状态下肌力预测研究

发布时间：2021-08-30 08:04

　　肌力预测是生物医学工程中一个热门研究方向,其成果可推动包括康复训练、临床决策、假肢控制等多个领域的发展,对工业生产、社会民生具有重大意义。表面肌电具有获取容易、安全无创且信息丰富的特点,因而成为肌力预测研究中应用最为广泛的手段。多年来,研究者从肌电信号处理和肌力预测模型建立两方面优化了基于表面肌电的肌力预测效果。然而,当前研究大多局限于用户相关或多用户下的非疲劳肌力预测,甚少考虑肌疲劳对肌力预测的影响。为克服肌疲劳带来的肌力预测精度下降,扩展肌力预测模型的应用范围,本文开展了肌疲劳状态下的肌力预测研究,主要研究内容及成果如下:（1）募集了青年男性、青年女性、中老年男性三组共24名受试者,基于高密度电极阵列开展了肱二头肌静态等长收缩实验,对所得数据进行了包含滤波、主成分分析（PCA）、非负矩阵分解（NMF）的多步预处理,并从中提取了均方根值（RMS）、平均功率频率（MPF）、谱矩参数（FInsm5）,以及肌电-肌力延迟参数（EMD）。（2）开展了基于肌疲劳参数的肌力预测模型修正研究。基于三种肌疲劳参数及肌电-肌力时延,对多项式拟合模型和简化Hill模型提出了修正方案。该方案在肌疲劳参数与... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２胧二头肌解剖学结构（Ｌｉｐｐｅｒｔ２００６）??肱二头肌的功能主要在于利用肩关节与肘关节拉动上臂与前臂互相靠拢

Ａ?Ｂ??图２．３?Ａ：本实验所用实验台；Ｂ：?１２８通道高密度电极阵列??肱二头肌等长收缩实验任务如图２．４所示。实验开始前，受试者端坐于实验??台前，右侧上臂置于凹槽之中，皮肤表面须经过酒精与清水的清洗，以减少皮肤??阻抗。高密度电极阵列被贴放在受试者肱二头肌肌腹处，并使用弹性绑带充分固??定，以防实验过程中发生电极偏移，影响信号质量。受试者右肘关节底部贴放了??一枚参考电极，由此采集设备获得的信号将是电极阵列所得信号与参考电极所得??信号的差值。此外，为降低５０Ｈｚ工频噪声的影响，受试者左手手背还贴有一枚??接地电极。??图２．４肱二头肌等长收缩任务示意图??如图２．４中所标注，通过调整座椅高度和测力计在狭缝中的位置，受试者躯??干与上臂、上臂与前臂均呈９０°垂直

?Ｂ??图２．３?Ａ：本实验所用实验台；Ｂ：?１２８通道高密度电极阵列??肱二头肌等长收缩实验任务如图２．４所示。实验开始前，受试者端坐于实验??台前，右侧上臂置于凹槽之中，皮肤表面须经过酒精与清水的清洗，以减少皮肤??阻抗。高密度电极阵列被贴放在受试者肱二头肌肌腹处，并使用弹性绑带充分固??定，以防实验过程中发生电极偏移，影响信号质量。受试者右肘关节底部贴放了??一枚参考电极，由此采集设备获得的信号将是电极阵列所得信号与参考电极所得??信号的差值。此外，为降低５０Ｈｚ工频噪声的影响，受试者左手手背还贴有一枚??接地电极。??图２．４肱二头肌等长收缩任务示意图??如图２．４中所标注，通过调整座椅高度和测力计在狭缝中的位置，受试者躯??干与上臂、上臂与前臂均呈９０°垂直，腕部与测力计以非弹性绑带相连。这一??１２??

【参考文献】：
期刊论文
[1]Cybex等速仪对男子铅球运动员胸大肌与三角肌进行检测与分析[J]. 刘玉桥,门伟,颜智.  中国中医药现代远程教育. 2010(09)
[2]低压电力线噪声分析与建模[J]. 赵云峰,汪晓岩,徐立中,赵明宇.  电力系统通信. 2003(01)

博士论文
[1]基于高密度阵列表面肌电的肌肉肌腱单元解析及肌力估计[D]. 黄成君.中国科学技术大学 2017



本文编号：3372405