专利名称：基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法
技术领域：
本发明涉及一种评价电刺激导致肌疲劳的方法。特别是涉及一种基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法。
背景技术：
电刺激作为一种安全有效的康复治疗方式，逐渐应用于临床治疗多种神经肌肉疾病，它的研究发展受到了各国的重视。然而，电刺激的广泛应用同时还受到一个因素的限制，就是由其诱发的肌疲劳。肌疲劳通常是指该系统最大作功能力或者最大收缩能力的暂时下降，它的产生直接影响刺激的效果，降低了肌肉的收缩反应。在电刺激的临床治疗和神经机理研究中，肌疲劳的测量和实时监控都是一个重要问题。
肌疲劳的产生原因有运动疲劳和刺激疲劳，但对于疲劳的研究多为基于运动或刺激导致肌肉收缩时的表面肌电信号，如陈伟婷等人利用振动导致疲劳过程中表面肌电信号评价肌疲劳的实验研究以及Wretcing等人通过观察股四头肌等动收缩的肌电变化来评价肌疲劳。这些均从肌肉收缩的角度对外力(运动或电刺激)诱发导致的变化作出分析，然而外力作用后，肌肉无动作时肌电本身基础能量的变化并未有相关研究。发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用功率谱的方法对电刺激作用后静态表面肌电信号进行肌疲劳的分析，能够从频域对电刺激作用后引起的肌电反应作出全面评价的基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法。
本发明所采用的技术方案是一种基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，包括如下步骤
I)分别米集每一个受试者的静态表面肌电信号，包括
( I)选择受试者，安排每一个受试者接受实验的时间；
(2)对受试者安置表面肌电电极和刺激电极；
( 3 )采集静态表面肌电信号；
2)分别对采集到的静态表面肌电信号进行功率谱分析，
对采集到的静态表面肌电信号，采用周期图法计算得到功率谱，根据功率谱绘制频谱图，计算中值频率，并进行分析。
步骤I)中选择受试者人数为5个以上，年龄差小于3岁。
步骤I)中表面肌电电极的安置是，将记录电极的作用电极置于所测肌肉肌腹处， 参考电极置于肌腱，接地电极则放置于记录电极附近无肌肉处，刺激电极的 安置是，放置于运动神经处，与记录电极的距离小于等于10cm。
步骤I)中采集静态表面肌电信号包括如下过程
(I)记录一组电刺激作用之前的静息表面肌电信号作为初始信号；
(2)对受试者施加电刺激，持续一定时间后停止，马上记录一组肌肉无动作时的静态表面肌电信号；
(3)休息 Imin;
(4)再依次进行第(2)、第(3)过程。
步骤2)中所述的功率谱是采用如下方法得到
周期图法是把随机信号X(η)的N点观测数据χΝ(η)直接进行傅里叶变换，η为1、 2……N，得到Xn ( Ω )，然后对谱的模进行平方运算求得功率谱，公式为
权利要求
1.一种基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，其特征在于，包括如下步骤1)分别米集每一个受试者的静态表面肌电信号，包括(1)选择受试者，安排每一个受试者接受实验的时间；(2)对受试者安置表面肌电电极和刺激电极；(3)采集静态表面肌电信号；2)分别对采集到的静态表面肌电信号进行功率谱分析，对采集到的静态表面肌电信号，采用周期图法计算得到功率谱，根据功率谱绘制频谱图，计算中值频率，并进行分析。
2.根据权利要求1所述的基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，其特征在于，步骤I)中选择受试者人数为5个以上，年龄差小于3岁。
3.根据权利要求1所述的基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，其特征在于，步骤I)中表面肌电电极的安置是，将记录电极的作用电极置于所测肌肉肌腹处，参考电极置于肌腱，接地电极则放置于记录电极附近无肌肉处，刺激电极的安置是，放置于运动神经处，与记录电极的距离小于等于10cm。
4.根据权利要求1所述的基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，其特征在于，步骤I)中采集静态表面肌电信号包括如下过程(1)记录一组电刺激作用之前的静息表面肌电信号作为初始信号；(2)对受试者施加电刺激，持续一定时间后停止，马上记录一组肌肉无动作时的静态表面肌电信号；(3)休息Imin ；(4)再依次进行第(2)、第(3)过程。
5.根据权利要求1所述的基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，其特征在于，步骤2)中所述的功率谱是采用如下方法得到周期图法是把随机信号X (η)的N点观测数据χΝ(η)直接进行傅里叶变换，η为1、2…… N,得到Xn ( Ω )，然后对谱的模进行平方运算求得功率谱，公式为
6.根据权利要求1所述的基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法，其特征在于，步骤2)中所述的计算中值频率是采用如下公式
全文摘要
一种基于电刺激作用后静态肌电研究肌疲劳的方法分别采集每一个受试者的静态表面肌电信号，包括选择受试者和安排实验的时间，对受试者安置表面肌电电极和刺激电极，采集静态表面肌电信号；分别对采集到的静态表面肌电信号进行功率谱分析，对采集到的静态表面肌电信号，采用周期图法计算得到功率谱，根据功率谱绘制频谱图，计算中值频率，并进行分析。本发明可以表征出电刺激作用后表面肌电信号的变化，能够从频域对电刺激作用引起的肌电反应作出全面的评价，为后续的研究提供实验基础，从而为评价电刺激对人体作用的技术标准提供思路，促进电刺激的发展。
文档编号A61B5/0488GK103054575SQ201310014640
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者殷涛, 刘志朋, 王颖, 李颖 申请人:中国医学科学院生物医学工程研究所